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Óxido complejo

La estructura cristalina del óxido de bismuto, estroncio, calcio y cobre, un superconductor de alta temperatura y un óxido complejo.

Un óxido complejo es un compuesto químico que contiene oxígeno y al menos otros dos elementos (u 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, como el ferromagnetismo , la ferroelectricidad y la superconductividad a alta temperatura . Estas propiedades a menudo provienen de sus electrones fuertemente correlacionados en orbitales d o f .

Ocurrencia natural

Muchos minerales que se encuentran en el suelo son óxidos complejos. Las familias de cristales minerales que se estudian habitualmente incluyen espinelas y perovskitas .

Aplicaciones

Los materiales de óxido complejos se utilizan en una variedad de aplicaciones comerciales.

Imanes

Una perla de ferrita cerca del extremo de un cable mini USB ayuda a suprimir el ruido de alta frecuencia.

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 de óxido complejo PZT ( titanato de zirconato de plomo ). [3] Estos transductores se utilizan en aplicaciones como la obtención de imágenes por ultrasonidos 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] Cada año se producen aproximadamente un billón de condensadores cerámicos para su uso en equipos electrónicos.

Pilas de combustible

Las celdas de combustible de óxido sólido a menudo utilizan materiales de óxido complejos como electrolitos , ánodos y cátodos . [5]

Joyas de piedras preciosas

Colgante de oro y esmeralda de fabricación española expuesto en el Victoria and Albert Museum . [6]

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 imitadores de diamantes económicos , aunque después de 1976 fueron eclipsados ​​en su mayoría por la circonia cúbica .

Nuevos dispositivos electrónicos

A partir de 2015, se están realizando investigaciones para comercializar óxidos complejos en nuevos tipos de dispositivos electrónicos, como ReRAM , FeRAM y memristores . También se están investigando materiales de óxidos complejos para su uso en espintrónica .

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

Óxidos complejos comúnmente estudiados

Véase también

Referencias

  1. ^ Ishihara, Tatsumi (2009). Óxido de perovskita para pilas de combustible de óxido sólido . Pilas de combustible y energía del 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". Modern Ferrite Technology (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 .
  4. ^ Ho, J.; Jow, TR; Boggs, S. (2010). "Introducción histórica a la tecnología de condensadores". Revista IEEE Electrical Insulation . 26 : 20–25. doi :10.1109/MEI.2010.5383924. S2CID  23077215.[1] Archivado el 5 de diciembre de 2016 en Wayback Machine.
  5. ^ "Polvo de cátodo de óxido de lantano, estroncio y cobalto". Materiales para pilas de combustible . Consultado el 19 de junio de 2015 .
  6. ^ "Colgante | Búsqueda en las colecciones del V&A". Museo Victoria and Albert . Donación de Dame Joan Evans . Consultado el 30 de enero de 2014 .{{cite web}}: Mantenimiento de CS1: otros ( enlace )Artículo del museo número M.138-1975
  7. ^ "Sistemas de cables superconductores". AMSC.

Enlaces externos