Articulo de referencia

Ferrita hexagonal

Las ferritas hexagonales o hexaferritas son una familia de ferritas con estructura cristalina hexagonal . El miembro más común es BaFe₁₂O₁₉ , también llamado ferrita de bario , ...

Las ferritas hexagonales o hexaferritas son una familia de ferritas con estructura cristalina hexagonal . El miembro más común es BaFe₁₂O₁₉ , también llamado ferrita de bario , BaM, etc. BaM es un material ferrimagnético fuerte a temperatura ambiente con alta anisotropía a lo largo del eje c . [ 1 ]

Todos los miembros de la hexaferrita se construyen apilando unos pocos bloques de construcción en un orden determinado.

bloques de construcción básicos

Estructura de bloque S extraída de una ferrita de tipo M.
La capa A del bloque S está compuesta por un tetraedro centrado en Me S y un octaedro centrado en Me S.
Estructura del bloque R extraída de una ferrita de tipo M.
Estructura del bloque R, vista a lo largo de la dirección de la ferrita -c .
La capa A del bloque S, vista a lo largo de la dirección -c de la ferrita.
La capa B del bloque S está formada por octaedros centrados en Me S que comparten aristas.
Estructura de bloque T extraída de una ferrita de tipo Y.
Estructura de bloque T, vista a lo largo de la dirección -c de la ferrita.
La capa B del bloque S, vista a lo largo de la dirección -c de la ferrita.

Bloque S

El bloque S es muy común en las hexaferritas, que tiene una fórmula química de Me S 6 O 8 2+ . Me S son cationes metálicos más pequeños, por ejemplo, Fe y otros metales de transición [ 2 ] o metales nobles. [ 3 ] El bloque S es esencialmente una lámina cortada a lo largo de la(111){\displaystyle (111)}Plano de una espinela AB₂O₄ . Cada bloque S tiene una capa A y una capa B. La capa A presenta tetraedros centrados en Me₃S y octaedros centrados en Me₃S , mientras que la capa B está formada por octaedros centrados en Me₃S que comparten aristas . Ambas capas , A y B , tienen la misma fórmula química Me₃S₃O₄²⁺ .

Bloque R

El bloque R tiene la fórmula química Me L Me S 6 O 11 2- . Me L son cationes metálicos más grandes, por ejemplo, metales alcalinotérreos (Ba, [ 4 ] Sr, [ 5 ] ), metales de tierras raras, [ 5 ] Pb, [ 6 ] etc. La simetría del grupo puntual del bloque R es6¯metro2{\displaystyle {\bar {6}}m2}Los grandes cationes metálicos se ubican en la capa intermedia de las tres capas empaquetadas hexagonalmente. Este bloque también está compuesto por octaedros centrados en Me S que comparten caras y bipirámides trigonales centradas en Me S.

Bloque T

El bloque T tiene la fórmula química Me L 2 Me S 8 O 14 2- . La simetría del grupo puntual del bloque T es3metro{\displaystyle 3m}Un bloque T consta de 4 capas de oxígeno con dos átomos de Me L sustituyendo a dos átomos de oxígeno en las dos capas centrales. En un bloque T, hay tanto octaedros centrados en Me S como tetraedros centrados en Me S.

miembros de la familia

ferrita de tipo M

La ferrita de tipo M está compuesta por bloques S y R alternados en la secuencia SRS*R*. (* denota la rotación de esa capa alrededor del eje c en 180°). La fórmula química de la ferrita de tipo M es Me L Me S 12 O 19 . Ejemplos comunes son BaFe 12 O 19 , SrFe 12 O 19 . PresentaPAG63/metrometrodo{\displaystyle P6_{3}/mmc}simetría del grupo espacial . Para BaFe 12 O 19 , a = 5,89 Å y c = 23,18 Å. [ 7 ] La ferrita M es un material ferrimagnético muy robusto , por lo que se utiliza ampliamente como imanes de nevera, tiras de tarjetas, imanes en altavoces, material magnético en cintas lineales abiertas .

Ferrita tipo M.

ferrita de tipo W

La ferrita de tipo W, al igual que la de tipo M, consta de bloques S y R, pero el orden de apilamiento y el número de bloques son diferentes. La secuencia de apilamiento en una ferrita de W es SSRS*S*R* y su fórmula química es Me L Me S 18 O 27 . PresentaPAG63/metrometrodo{\displaystyle P6_{3}/mmc}simetría del grupo espacial. Un ejemplo de ferrita de tipo W es BaFe 18 O 27 , con a = 5,88 Å y c = 32,85 Å. [ 8 ]

ferrita de tipo R

La ferrita de tipo R tiene una fórmula química de Me L Me S 6 O 11 con un grupo espacial dePAG63/metrometrodo{\displaystyle P6_{3}/mmc}A diferencia de otras hexaferritas, la ferrita de tipo R no tiene un bloque S. En cambio, solo tiene capas B simples extraídas del bloque S. La secuencia de apilamiento es BRB*R*.

ferrita de tipo Y

La ferrita de tipo Y tiene una fórmula química de Me L 2 Me S 14 O 22 con un grupo espacial deR3¯metro{\displaystyle R{\bar {3}}m}Un ejemplo es Ba 2 Co 2 Fe 12 O 22 con a = 5,86 Å y c = 43,5 Å. [ 9 ] La ferrita de tipo Y está formada por bloques S y T con un orden de 3(ST) en una celda unitaria. No hay plano de simetría horizontal en una ferrita de tipo Y.

Ferrita de tipo Z

La ferrita de tipo Z tiene una fórmula química de Me L 3 Me S 26 O 41 con un grupo espacial dePAG63/metrometrodo{\displaystyle P6_{3}/mmc}. Tiene un apilamiento complejo de SRSTS*R*S*T* en una celda unitaria. Algunos miembros de tipo Z pueden tener propiedades magnéticas sofisticadas a lo largo de diferentes direcciones. [ 10 ] Un ejemplo es Ba 3 Co 2 Fe 24 O 41 con a = 5,88 Å y c = 52,3 Å.

ferrita tipo X

La ferrita de tipo X tiene una fórmula química de Me L 2 Me S 30 O 46 con un grupo espacial deR3¯metro{\displaystyle R{\bar {3}}m}El orden de apilamiento es 3(SRS*S*R*) en una celda unitaria. Un ejemplo es Sr 2 Co 2 Fe 28 O 46 con c = 83,74 Å. [ 11 ]

Referencias

  1. Pullar, Robert C. (1 de septiembre de 2012). "Ferritas hexagonales: una revisión de la síntesis, propiedades y aplicaciones de las cerámicas de hexaferrita" . Progress in Materials Science . 57 (7): 1191– 1334. doi : 10.1016/j.pmatsci.2012.04.001 . ISSN 0079-6425 . 
  2. Ishiwata, Shintaro; Terasaki, Ichiro; Azuma, Masaki; Takano, Mikio (2008-05-01). "Síntesis a alta presión y estructura de un nuevo óxido de cobalto tipo magnetoplumbita SrCo 12 O 19 " . Journal of Solid State Chemistry . 181 (5): 1273– 1278. Bibcode : 2008JSSCh.181.1273I . doi : 10.1016/j.jssc.2008.02.024 . ISSN 0022-4596 . 
  3. Foo, ML; Huang, Q.; Lynn, JW; Lee, Wei-Li; Klimczuk, Tomasz; Hagemann, IS; Ong, NP; Cava, RJ (2006-02-01). "Síntesis, estructura y propiedades físicas de ferritas de Ru: BaMETRO{\displaystyle M}Ru 5 O 11 (M=Li y Cu) y BaM′ 2 Ru 4 O 11 (M′=Mn, Fe y Co)" . Journal of Solid State Chemistry . 179 (2): 563– 572. doi : 10.1016/j.jssc.2005.11.014 . ISSN 0022-4596 . 
  4. ^ Nemrava, Sandra; Vinnik, Denis A.; Hu, Zhiwei; Valldor, Martín; Kuo, Chang-Yang; Zherebtsov, Dmitry A.; Gudkova, Svetlana A.; Chen, Chien-Te; Tjeng, Liu Hao; Niewa, Rainer (3 de abril de 2017). "Tres estados de oxidación del manganeso en la hexaferrita de bario BaFe 12 – x Mn x O 19 " . Química Inorgánica . 56 (7): 3861– 3866. doi : 10.1021/acs.inorgchem.6b02688 . ISSN 0020-1669 . PMID 28290672 .  
  5. 1 2 Li, junio; Medina, Elena A.; Stalick, Judith K.; Juego de azar, Arthur W.; Subramanian, MA (1 de mayo de 2016). "Estudios estructurales de CaAl 12 O 19 , SrAl 12 O 19 , La 2/3+δ Al 12–δ O 19 y CaAl 10 NiTiO 19 con estructura de hibonita; indicios de un tipo inusual de ferroelectricidad" . Zeitschrift für Naturforschung B . 71 (5): 475– 484. doi : 10.1515/znb-2015-0224 . ISSN 1865-7117 . S2CID 102258634 .  
  6. Comer, JJ; Croft, WJ; Kestigian, M.; Carter, JR (marzo de 1967). "Un estudio de rayos X y microscopía electrónica del compuesto PbAl 12 O 19 " . Materials Research Bulletin . 2 (3): 293– 302. doi : 10.1016/0025-5408(67)90013-X .
  7. Ounnunkad, S.; Winotai, P. (2006-06-01). "Propiedades de ferritas de bario tipo M sustituidas con Cr preparadas mediante el proceso de autocombustión de gel de nitrato-citrato" . Journal of Magnetism and Magnetic Materials . 301 (2): 292– 300. Bibcode : 2006JMMM..301..292O . doi : 10.1016/j.jmmm.2005.07.003 . ISSN 0304-8853 . 
  8. Braun, PB (1957). "Las estructuras cristalinas de un nuevo grupo de compuestos ferromagnéticos" . Philips Res. Rep . 12 : 491–548 .
  9. Shin, HS; Kwon, S.-J. (junio de 1993). "Patrones de difracción de polvo de rayos X de dos ferritas hexagonales de tipo Y" . Powder Diffraction . 8 (2): 98– 101. Bibcode : 1993PDiff...8...98S . doi : 10.1017/s0885715600017905 . ISSN 0885-7156 . S2CID 94413989 .  
  10. Pullar, Robert C. (1 de septiembre de 2012). "Ferritas hexagonales: una revisión de la síntesis, propiedades y aplicaciones de las cerámicas de hexaferrita" . Progress in Materials Science . 57 (7): 1191– 1334. doi : 10.1016/j.pmatsci.2012.04.001 . ISSN 0079-6425 . 
  11. Wu, Meixia (2020). "Crecimiento de monocristales y efecto magnetocalórico a temperatura ambiente de la hexaferrita tipo X Sr 2 Co 2 Fe 28 O 46 " . Química inorgánica . 59 ( 10): 6755– 6762. doi : 10.1021/ acs.inorgchem.9b03724 . OSTI 1631933. PMID 32364708. S2CID 218504683 .   
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