一种单晶材料CaCo2TeO6及其制备方法技术

技术编号：42482209 阅读：9 留言：0更新日期：2024-08-21 13:02

本发明专利技术公开了一种单晶材料CaCo<subgt;2</subgt;TeO<subgt;6</subgt;及其制备方法。所述单晶材料CaCo<subgt;2</subgt;TeO<subgt;6</subgt;中Ca、Co、Te、O原子摩尔比为1：2：1：6，晶胞参数为正交晶系，空间群为Pnma。制备方法包括如下步骤：将CaO、CoCl<subgt;2</subgt;、CoO、TeO<subgt;2</subgt;均匀混合置于容器中，将容器密封后置于加热设备中加热至第一预设温度并保持预设时间段，接着将温度以一定降温速率降到第二预设温度，随后自然降温到室温。本发明专利技术首次合成单晶材料CaCo<subgt;2</subgt;TeO<subgt;6</subgt;，整体呈现蜂窝状结构，具有二维磁特性和磁各向异性，是一个新的低维量子磁体。

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【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于单晶，具体涉及一种单晶材料caco2teo6及其制备方法。

技术介绍

1、由于电子和自旋在低维度系统中的行为受到空间限制，且低温下量子效应增强，低维量子磁性材料可以展现出奇特的物理性质，引起了广泛关注和大量研究。典型的物理现象有量子自旋液体、自旋能隙、高温超导、多铁性等。特别地，具有蜂窝磁结构的低维量子材料被认为具有特殊的相互作用形式，即基塔耶夫(kitaev)相互作用。研究人员认为，通过调控相互作用的强度，有望实现基塔耶夫量子旋量自旋液体，实现拓扑量子计算。

2、目前，科学家们正在努力寻找能够实现基塔耶夫自旋液体的单晶材料并对其进行科学实验，以期观察和探索这种量子相的存在。通过大量实验研究，发现了几种潜在的候选材料。例如，一些过渡金属化合物如铊铜氧化物、铯铜氧化物、铊钛氧化物和铯钛氧化物等，被认为可能具有基塔耶夫自旋液体的性质。此外，一些石榴石结构的铜氧化物化合物如钞云母矿和铜铊铌酸盐，也被认为是实现基塔耶夫自旋液体的潜在候选者。尽管至今尚未找到完全符合基塔耶夫模型的实际单晶材料，但研究和探索潜在的候选材料，设计、合成纯净的单晶材料以及运用先进的实验技术来实现基塔耶夫自旋液体是物理、材料和化学领域的研究热点之一，对于量子计算发展具有指导重要意义。

技术实现思路

1、针对现有技术的缺陷，本专利技术提供一种单晶材料caco2teo6及其制备方法。

2、为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：

3、一种单晶材料caco2teo6，所

4、优选地，所述单晶材料caco2teo6的晶胞参数为正交晶系，空间群为pnma。

5、上述单晶材料caco2teo6的制备方法，包括如下步骤：

6、将cao、cocl2、coo、teo2均匀混合置于容器中，将容器密封后置于加热设备中加热至第一预设温度并保持预设时间段，接着将温度以一定降温速率降到第二预设温度，随后自然降温到室温。

7、优选地，所述cao、cocl2、coo、teo2摩尔比为1:1～1.1:3～3.2:4～4.5。

8、优选地，所述容器为石英管。

9、优选地，所述容器密封是在真空条件下进行密封。

10、优选地，所述第一温度为740℃～760℃，所述预设时间段为5～7h。

11、优选地，所述降温速率为≤2℃/h。

12、优选地，所述第二预设温度为540℃～560℃。

13、本专利技术的积极有益效果：

14、1.本专利技术首次合成单晶材料caco2teo6，在光学显微镜下通过物理法观察caco2teo6单晶，caco2teo6单晶呈条状紫红色，单晶收率高，纯度高，质量好，具有较高科学研究价值。

15、2.本专利技术单晶材料caco2teo6中的ca、co、te、o原子摩尔比为1：2：1：6，且磁性钴离子呈准一维链状排列，整体呈现蜂窝磁结构。磁化率测量表明了caco2teo6具有二维磁特性和磁各向异性，是一个新的低维量子磁体。本专利技术单晶的合成将为量子磁性研究领域提供新的研究对象，有助于推动量子磁性研究领域发展。

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【技术保护点】

1.一种单晶材料CaCo2TeO6，所述单晶材料中Ca、Co、Te、O原子摩尔比为1：2：1：6。

2.根据权利要求1所述的单晶材料CaCo2TeO6，所述单晶材料的晶胞参数为正交晶系，空间群为Pnma。

3.一种权利要求1或者2所述的单晶材料CaCo2TeO6的制备方法，包括如下步骤：

4.根据权利要求3所述的单晶材料CaCo2TeO6的制备方法，其特征在于，所述CaO、CoCl2、CoO、TeO2摩尔比为1:1～1.1:3～3.2:4～4.5。

5.根据权利要求3所述的单晶材料CaCo2TeO6的制备方法，其特征在于，所述容器为石英管。

6.根据权利要求4所述的单晶材料CaCo2TeO6的制备方法，其特征在于，所述容器密封是在真空条件下进行密封。

7.根据权利要求3所述的单晶材料CaCo2TeO6的制备方法，其特征在于，所述第一温度为740℃～760℃，所述预设时间段为5～7h。

8.根据权利要求3所述的单晶材料CaCo2TeO6的制备方法，其特征在于，所述降温速率为≤2℃/h。

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【技术特征摘要】

1.一种单晶材料caco2teo6，所述单晶材料中ca、co、te、o原子摩尔比为1：2：1：6。

2.根据权利要求1所述的单晶材料caco2teo6，所述单晶材料的晶胞参数为正交晶系，空间群为pnma。

3.一种权利要求1或者2所述的单晶材料caco2teo6的制备方法，包括如下步骤：

4.根据权利要求3所述的单晶材料caco2teo6的制备方法，其特征在于，所述cao、cocl2、coo、teo2摩尔比为1:1～1.1:3～3.2:4～4.5。

5.根据权利要求3所述的单晶材料caco2teo6的...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈瑞，张敏，汤信巧，胡会吉，曲哲，
申请(专利权)人：信阳师范学院，
类型：发明
国别省市：

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