本發(fā)明涉及稀土材料領(lǐng)域，具體涉及一種二元稀土化合物β-dyga3的制備方法。

背景技術(shù)：

1、稀土化合物是稀土功能材料的核心，其內(nèi)稟性能是材料功能化應用的基礎(chǔ)和保證。如稀土永磁材料的永磁性能依賴于nd2fe14b和smco5等稀土化合物的高飽和磁化強度和強磁晶各向異性。稀土超磁致伸縮材料基于tbfe2和smfe2等磁致伸縮化合物的大的自發(fā)磁致伸縮和小的磁滯損失，著名磁致伸縮材料terfenol-d的低場應用是基于tbfe2和dyfe2化合物的磁晶各向異性補償。磁致冷材料的磁熱性能強烈依賴于化合物gd5(ge,si)4和la(fe,si)13等的飽和磁化強度以及磁化強度隨溫度的變化。因此，研究新的稀土化合物有可能發(fā)現(xiàn)稀土材料新的應用領(lǐng)域，甚至形成新的產(chǎn)業(yè)。

2、研究稀土化合物的結(jié)構(gòu)和物理化學性質(zhì)首先要制備出它的單相樣品，但有些化合物的單相樣品并不容易制備，二元稀土化合物dyga3僅由二個元素組成，卻有α-,β-,γ-三種不同晶體結(jié)構(gòu)，因為它們總是兩種或兩種以上的結(jié)構(gòu)同時出現(xiàn)，因此無法得到單相樣品，其物理化學性質(zhì)很長時間都無人知曉。

3、β-dyga3具有p63/mmc對稱性,其晶體結(jié)構(gòu)如圖1所示，它可以看作[dyga3]層沿著晶體學c軸方向緊密堆垛。dy原子占據(jù)三個不同晶位，分別為2b位的dy(1)(0,0,1/4)，4f位的dy(2)(1/3,2/3,0.0458),和4f位的dy(3)(1/3,2/3,0.6512)，形成了a,b,c三種[dyga3]層。在一個單胞中，共有10個這樣的[dyga3]層，堆垛順序為cbabcbcacb。由于一直沒有單相的β-dyga3樣品，其物理化學性質(zhì)至今無人報道。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是：提供一種二元稀土化合物β-dyga3的制備方法。

2、一種二元稀土化合物β-dyga3的制備方法，通過在制備β-dyga3過程中，添加第三元素al作為催化劑，得到不含其他結(jié)構(gòu)dyga3的純β-dyga3產(chǎn)物；

3、具體步驟如下：

4、步驟一：采用ga-al助熔劑法生長單晶，將dy，ga和al以dy:ga:al＝1:20:5的摩爾比混合；

5、步驟二：把混合物裝入氧化鋁坩堝，然后密封在真空石英管中，

6、步驟三：密封好的石英管置于馬弗爐中，在10h內(nèi)加熱至1080℃，保溫8h，然后以3℃/h的速度逐漸冷卻至430℃，在此溫度快速取出石英管，離心分離多余的ga-al助熔劑，得到了片狀單晶的純β-dyga3產(chǎn)物。

7、進一步，步驟三所述片狀單晶典型尺寸為3×3×0.5mm3。

8、進一步，ga-al助熔劑法為在制備β-dyga3過程中加入al,al在制備過程中起到催化劑作用。

9、進一步，步驟三離心分離的離心溫度為300℃-600℃。

10、本發(fā)明的有益效果是：用本發(fā)明所述的制備方法，可得到片狀單晶的純β-dyga3產(chǎn)物，不含經(jīng)常與之共存的α-dyga3和γ-dyga3，有了單相樣品，我們可以研究β-dyga3的熔點，磁有序溫度，磁矩和磁結(jié)構(gòu)等磁性能，電子比熱，德拜溫度等熱性能，不同溫度的電阻及電阻隨溫度的變化規(guī)律等物理性能并探索其其他功能性應用。

技術(shù)特征：

1.一種二元稀土化合物β-dyga3的制備方法，其特征在于：通過在制備β-dyga3過程中，添加第三元素al作為催化劑，得到不含其他結(jié)構(gòu)dyga3的純β-dyga3產(chǎn)物；

2.如權(quán)利要求1所述的二元稀土化合物β-dyga3的制備方法，其特征在于：步驟三所述片狀單晶尺寸為3×3×0.5mm3。

3.如權(quán)利要求1所述的二元稀土化合物β-dyga3的制備方法，其特征在于：ga-al助熔劑法為在制備β-dyga3過程中加入al,al在制備過程中起到催化劑作用。

4.如權(quán)利要求1所述的二元稀土化合物β-dyga3的制備方法，其特征在于：步驟三離心分離的離心溫度為300℃-600℃。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供一種二元稀土化合物β?DyGa<subgt;3</subgt;的制備方法，具體涉及稀土材料領(lǐng)域。一種二元稀土化合物β?DyGa<subgt;3</subgt;的制備方法，通過在制備β?DyGa<subgt;3</subgt;過程中，添加第三元素Al作為催化劑，具體步驟如下：步驟一：原料以Dy:Ga:Al＝1:20:5的摩爾比混合；步驟二：把混合物裝入氧化鋁坩堝，然后密封在真空石英管中，步驟三：密封好的石英管置于馬弗爐中，在10h內(nèi)加熱至1080℃，保溫8h，然后以3℃/h的速度逐漸冷卻至430℃，在此溫度取出石英管，離心分離多余的Ga?Al助熔劑，得到了片狀單晶的純β?DyGa<subgt;3</subgt;產(chǎn)物。本發(fā)明制備方法，可得到片狀單晶純產(chǎn)物。

技術(shù)研發(fā)人員：任衛(wèi)軍,吳恒恒,叢夢茹,李昺,張志東
受保護的技術(shù)使用者：中國科學院金屬研究所
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19