Compuesto químico
La ferrita de cobalto es una ferrita semidura con la fórmula química de CoFe 2 O 4 (CoO·Fe 2 O 3 ). La sustancia puede considerarse entre un material magnético blando y duro y generalmente se clasifica como un material semiduro. [1]
Aplicaciones
Se utiliza principalmente para sus aplicaciones magnetoestrictivas como sensores y actuadores [2] gracias a su magnetoestricción de alta saturación (~200 ppm). CoFe 2 O 4 también tiene la ventaja de no contener tierras raras , lo que lo convierte en un buen sustituto del Terfenol-D . [3] Además, sus propiedades magnetoestrictivas se pueden ajustar induciendo una anisotropía uniaxial magnética. [4] Esto se puede hacer mediante recocido magnético, [5] compactación asistida por campo magnético, [6] o reacción bajo presión uniaxial. [7] Esta última solución tiene la ventaja de ser ultra rápida (20 min) gracias al uso de sinterización por plasma por chispa . La anisotropía magnética inducida en la ferrita de cobalto también es beneficiosa para mejorar el efecto magnetoeléctrico en el compuesto. [8]
La ferrita de cobalto también se puede utilizar como electrocatalizador para la reacción de desprendimiento de oxígeno y como material para fabricar electrodos para condensadores electroquímicos (también llamados supercondensadores) para almacenamiento de energía. Estos usos aprovechan las reacciones redox que ocurren en la superficie de la ferrita. Se ha publicado ferrita de cobalto preparada con morfología y tamaño controlados para mejorar la superficie y, por tanto, el número de sitios activos. [9] Una desventaja de la ferrita de cobalto para algunas aplicaciones es su baja conductividad eléctrica. Se pueden sintetizar nanoestructuras de ferrita de cobalto con diferentes formas sobre sustratos conductores, como el óxido de grafeno reducido, para aliviar esta desventaja. [9]
Ver también
Referencias
- ^ Hosni (2016). "Propiedades magnéticas semiduras de nanopartículas de ferrita de cobalto sintetizadas por el proceso de coprecipitación". Revista de Aleaciones y Compuestos . 694 : 1295-1301. doi : 10.1016/j.jallcom.2016.09.252.
- ^ Olabi (2008). «Diseño y aplicación de materiales magnetoestrictivos» (PDF) . Materiales y diseño . 29 (2): 469–483. doi :10.1016/j.matdes.2006.12.016.
- ^ Sato Turtelli; et al. (2014). "Coferrita: un material con interesantes propiedades magnéticas". Serie de conferencias IOP: Ciencia e ingeniería de materiales . 60 : 012020. doi : 10.1088/1757-899X/60/1/012020 .
- ^ JC Slonczewski (1958). "Origen de la anisotropía magnética en la magnetita sustituida con cobalto". Revisión física . 110 (6): 1341-1348. doi : 10.1103/PhysRev.110.1341.
- ^ Lo (2005). "Mejora de las propiedades magnetomecánicas de la ferrita de cobalto mediante recocido magnético". Transacciones IEEE sobre magnetismo . 41 (10): 3676–3678. doi :10.1109/TMAG.2005.854790. S2CID 45873667.
- ^ Wang (2015). "Propiedades de magnetoestricción del CoFe2O4 policristalino orientado". Revista de Magnetismo y Materiales Magnéticos . 401 : 662–666. doi :10.1016/j.jmmm.2015.10.073.
- ^ Aubert, A. (2017). "Anisotropía uniaxial y magnetoestricción mejorada de CoFe2O4 inducida por reacción bajo presión uniaxial con SPS". Revista de la Sociedad Europea de Cerámica . 37 (9): 3101–3105. arXiv : 1803.09656 . doi :10.1016/j.jeurceramsoc.2017.03.036. S2CID 118914808.
- ^ Aubert, A. (2017). "Mejora del efecto magnetoeléctrico en la bicapa multiferroica CoFe2O4 / PZT mediante anisotropía magnética uniaxial inducida". Transacciones IEEE sobre magnetismo . 53 (11): 1–5. arXiv : 1803.09677 . doi :10.1109/TMAG.2017.2696162. S2CID 25427820.
- ^ ab Ortiz-Quiñonez, José-Luis; Das, Sachindranath; Pal, Umapada (octubre de 2022). "Rendimiento del almacenamiento de energía catalítico y pseudocapacitivo de nanoestructuras y nanocompuestos de ferrita metálica (Co, Ni, Cu y Mn)". Progresos en Ciencia de Materiales . 130 : 100995. doi : 10.1016/j.pmatsci.2022.100995.
