一种具有高奈尔温度的磁性拓扑绝缘体TaCoTe2单晶的制备方法

技术领域

本发明属于单晶材料制备领域，具体涉及到一种具有高奈尔温度的磁性拓 扑绝缘体TaCoTe

背景技术

磁性拓扑绝缘体是一种具有量子反常霍尔效应的拓扑材料，量子霍尔效应 是说在外加强磁场的情况下，由于朗道能级的形成，出现量子化的霍尔电导， 这个霍尔电导是由于材料的没有耗散的边缘态形成的，所以大家希望能够用这 种具有霍尔电导的材料来做电子器件，这样可以节约大量的能源。

但形成这种霍尔电导需要特别大的磁场，并不实用。而磁性拓扑绝缘体所 具有的量子反常霍尔效应是不依赖外磁场的作用，通过材料本身掺杂的磁性元 素产生内在磁场的作用下，在输运测量中产生了量子化的霍尔电导。量子反常 霍尔效应第一次在实验上被观测到在掺杂Cr的(Bi,Sb)

目前，TaCoTe

发明内容

本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较 佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或 省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略 不能用于限制本发明的范围。

鉴于上述和/或现有技术中存在的问题，提出了本发明。

因此，本发明的目的是，克服现有技术中的不足，提供一种具有高奈尔温 度的磁性拓扑绝缘体TaCoTe

为解决上述技术问题，本发明提供了如下技术方案：一种具有高奈尔温度 的磁性拓扑绝缘体TaCoTe

将原料Ta、Co和Te单质去除表面的氧化层，制得预处理后的原料；

按化学计量比Ta:Co:Te＝1:1:2称取预处理后的原料，同时I

将密封的石英管放置于管式炉中，第一个温区经6h升温到900～950℃，第 二个温区经6h升温到800～850℃，保持此温度梯度两周后，自然冷却至室温；

将冷却至室温的管子切开，在低温端可以得到质量很好的TaCoTe

作为本发明所述具有高奈尔温度的磁性拓扑绝缘体TaCoTe

作为本发明所述具有高奈尔温度的磁性拓扑绝缘体TaCoTe

作为本发明所述具有高奈尔温度的磁性拓扑绝缘体TaCoTe

将原料各自封装在充有气压0.5～0.8atm的氢气的石英管中，在低于原料各 自熔点50K的温度对原料进行退火10～12h，制得预处理后的原料。

作为本发明所述具有高奈尔温度的磁性拓扑绝缘体TaCoTe

作为本发明所述具有高奈尔温度的磁性拓扑绝缘体TaCoTe

作为本发明所述具有高奈尔温度的磁性拓扑绝缘体TaCoTe

作为本发明所述具有高奈尔温度的磁性拓扑绝缘体TaCoTe

本发明有益效果：

(1)本发明提供一种具有高奈尔温度的磁性拓扑绝缘体TaCoTe

(2)本发明方法制备的TaCoTe

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需 要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的 一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下， 还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：

图1为本发明实施例1所制备的TaCoTe

图2为本发明实施例1所制备的TaCoTe

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书 实施例对本发明的具体实施方式做详细的说明。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明 还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不 违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例 的限制。

其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少 一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在 一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施 例互相排斥的实施例。所述方法如无特别说明均为常规方法，所述原材料如无 特别说明均能从公开商业途径而得。

实施例1

本实施例提供一种具有高奈尔温度的磁性拓扑绝缘体TaCoTe

(1)在氩气氛围的手套箱(水和氧含量小于0.1PPM)里称取足量的起始 原料Ta、Co和Te，在真空封管系统中用氩气进行洗气处理；

洗气结束后用机械泵将管内氩气抽空，并且向管内充进0.8个大气压的氢 气，此时将氢气密封在石英管内，在低于熔点50K的温度对石英管进行退火 10h；

退火结束后用金刚石切割机将密封的石英管切除一圈凹纹，在充氩气的手 套箱中将密封的石英管掰开得到已处理的原料；

(2)在手套箱里严格按化学计量比Ta:Co:Te＝1:1:2称取已处理的原料1g， 并且同时称取80mg的I

(3)将上述石英管水平放置于管式炉中，将有原料的一端放在高温区的 中间位置，高温区经过6h升温到950℃，低温区经过6h升温到850℃，在此 温度保持2周，随后自然冷却降至室温，待自然冷却至室温后取出石英管，之 后关闭管式炉；

(4)将上述的石英管打开，得到明亮的晶体，在显微镜下能很明显的看 出是层状材料且放在空气中长时间很稳定，即得到高质量的TaCoTe

实施例2

图1为实施例1所制备的TaCoTe

将实施例1所制备的TaCoTe

使用EDS图谱对晶体各元素含量进行分析，如图2中(b)所示，出现Ta、 Co和Te的特征峰，并且各元素的成分之比接近1:1:2，同时各选区之间的EDS 结果相差极小，说明晶体有很好的均匀性。

本发明制得的TaCoTe

本发明公开了的具有高奈尔温度的磁性拓扑绝缘体TaCoTe

应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参 照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可 以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精 神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。