Óxido complejo

Un óxido complejo es un compuesto químico que contiene oxígeno y al menos otros dos elementos (o oxígeno y solo otro elemento que se encuentra en al menos dos estados de oxidación ). ^{[ 1 ]} Los materiales de óxido complejo se destacan por su amplia gama de propiedades magnéticas y electrónicas, tales como ferromagnetismo , ferroelectricidad y superconductividad de alta temperatura . Estas propiedades a menudo provienen de sus electrones fuertemente correlacionados en orbitales d o f .

fenómeno natural

Muchos minerales que se encuentran en la tierra son óxidos complejos. Entre las familias de cristales minerales más estudiadas se incluyen las espinelas y las perovskitas .

Aplicaciones

Los materiales de óxido complejo se utilizan en diversas aplicaciones comerciales.

imanes

Los imanes hechos de ferrita de óxido complejo se utilizan comúnmente en núcleos de transformadores y en inductores . ^[²^] Las ferritas son ideales para estas aplicaciones porque son magnéticas, aislantes eléctricas y económicas.

Transductores y actuadores

Los transductores y actuadores piezoeléctricos suelen estar hechos del óxido complejo PZT ( titanato de zirconato de plomo ). ^{[ 3 ]} Estos transductores se utilizan en aplicaciones como imágenes por ultrasonido y algunos micrófonos . El PZT también se utiliza a veces para el encendido piezoeléctrico en encendedores y parrillas de gas .

condensadores

Los materiales de óxido complejo son el material dieléctrico dominante en los condensadores cerámicos . ^{[ 4 ]} Alrededor de un billón de condensadores cerámicos se producen cada año para ser utilizados en equipos electrónicos.

pilas de combustible

Las pilas de combustible de óxido sólido suelen utilizar materiales de óxido complejos como electrolitos , ánodos y cátodos . ^{[ 5 ]}

Joyería con piedras preciosas

Muchas piedras preciosas, como la esmeralda y el topacio , son cristales de óxido complejos. Históricamente, algunos materiales de óxido complejos (como el titanato de estroncio , el granate de itrio y aluminio y el granate de gadolinio y galio ) también se sintetizaron como simulantes de diamante económicos , aunque después de 1976 fueron eclipsados en gran medida por la zirconia cúbica .

Nuevos dispositivos electrónicos

En 2015, se estaban realizando investigaciones para comercializar óxidos complejos en nuevos tipos de dispositivos electrónicos, como ReRAM , FeRAM y memristores . También se estaban investigando materiales de óxido complejo para su uso en espintrónica .

Otra posible aplicación de los materiales de óxido complejo son las líneas eléctricas superconductoras . ^{[ 7 ]} Algunas empresas han invertido en proyectos piloto, pero la tecnología no está muy extendida.

Óxidos complejos comúnmente estudiados

Titanato de bario (un material multiferroico )
Ferrita de bismuto (un material multiferroico)
Óxido de bismuto, estroncio, calcio y cobre (un superconductor de alta temperatura)
Aluminato de lantano (un aislante de alta constante dieléctrica )
Manganita de lantano y estroncio (un material que presenta una magnetoresistencia colosal ).
titanato de zirconato de plomo (un material piezoeléctrico )
Titanato de estroncio (un semiconductor de alta constante dieléctrica )
Óxido de itrio, bario y cobre (un superconductor de alta temperatura )

Véase también

Referencias

↑ Ishihara, Tatsumi (2009). Óxido de perovskita para pilas de combustible de óxido sólido . Pilas de combustible y energía de hidrógeno (1.ª ed.). Springer US. p. 1. doi : 10.1007/978-0-387-77708-5 . ISBN 978-0-387-77708-5.
↑ Goldman, Alex (2006). «Aplicaciones y funciones de las ferritas». Tecnología moderna de ferritas (2.ª ed.). Springer US. págs. 217–226 . doi : 10.1007/978-0-387-29413-1_8 . ISBN 978-0-387-28151-3.
↑ "¿Qué es "PZT"?" . American Piezo . APC International, Ltd . Consultado el 19 de junio de 2015 .
↑ Ho, J.; Jow, TR; Boggs, S. (2010). "Introducción histórica a la tecnología de condensadores" . IEEE Electrical Insulation Magazine . 26 (1): 20– 25. Bibcode : 2010IEIM...26a..20H . doi : 10.1109/MEI.2010.5383924 . S2CID 23077215 . Archivado el 5 de diciembre de 2016 en Wayback Machine .
↑ "Polvo de cátodo de óxido de cobalto, estroncio y lantano" . Fuel Cell Materials . Consultado el 19 de junio de 2015 .
↑ "Colgante | Búsqueda en las colecciones del V&A" . Museo Victoria y Alberto . Donado por Dame Joan Evans . Consultado el 30 de enero de 2014 .{{cite web}}: CS1 mantenimiento: otros ( enlace ) Número de pieza del museo M.138-1975
↑ "Sistemas de cables superconductores" . AMSC.

Enlaces externos

Ciencia de los materiales: Los óxidos entran en escena , Nature. (Se requiere suscripción)
Física de la materia condensada: Óxidos complejos en llamas
Óxidos complejos: Una historia de dos enemigos
Interfaces de óxido

[1] Ishihara, Tatsumi (2009). Óxido de perovskita para pilas de combustible de óxido sólido . Pilas de combustible y energía de hidrógeno (1.ª ed.). Springer US. p. 1. doi : 10.1007/978-0-387-77708-5 . ISBN 978-0-387-77708-5.

[2] Goldman, Alex (2006). «Aplicaciones y funciones de las ferritas». Tecnología moderna de ferritas (2.ª ed.). Springer US. págs. 217–226 . doi : 10.1007/978-0-387-29413-1_8 . ISBN 978-0-387-28151-3.

[3] "¿Qué es "PZT"?" . American Piezo . APC International, Ltd . Consultado el 19 de junio de 2015 .

[capacitor-4] Ho, J.; Jow, TR; Boggs, S. (2010). "Introducción histórica a la tecnología de condensadores" . IEEE Electrical Insulation Magazine . 26 (1): 20– 25. Bibcode : 2010IEIM...26a..20H . doi : 10.1109/MEI.2010.5383924 . S2CID 23077215 . Archivado el 5 de diciembre de 2016 en Wayback Machine .

[5] "Polvo de cátodo de óxido de cobalto, estroncio y lantano" . Fuel Cell Materials . Consultado el 19 de junio de 2015 .

[6] "Colgante | Búsqueda en las colecciones del V&A" . Museo Victoria y Alberto . Donado por Dame Joan Evans . Consultado el 30 de enero de 2014 .{{cite web}}: CS1 mantenimiento: otros ( enlace ) Número de pieza del museo M.138-1975

[7] "Sistemas de cables superconductores" . AMSC.

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