Compuesto químico
La ferrita de cobalto es una ferrita semidura con la fórmula química CoFe2O4 ( CoO·Fe2O3 ) . La sustancia puede considerarse un material magnético intermedio entre blando y duro y suele clasificarse como un material semiduro. [1]
Aplicaciones
Se utiliza principalmente para sus aplicaciones magnetoestrictivas como sensores y actuadores [2] gracias a su alta magnetostricción de saturación (~200 ppm). CoFe2O4 también tiene los beneficios de estar libre de 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 ultrarrápida (20 min) gracias al uso de sinterización por plasma de chispa . La anisotropía magnética inducida en la ferrita de cobalto también es beneficiosa para mejorar el efecto magnetoeléctrico en compuestos. [8]
La ferrita de cobalto también se puede utilizar como electrocatalizador para la reacción de evolución del oxígeno y como material para fabricar electrodos para condensadores electroquímicos (también llamados supercondensadores) para el almacenamiento de energía. Estos usos aprovechan las reacciones redox que ocurren en la superficie de la ferrita. Se han publicado ferritas de cobalto preparadas con morfología y tamaño controlados para aumentar el área de superficie y, por lo 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 óxido de grafeno reducido, para paliar esta desventaja. [9]
Véase también
Referencias
- ^ Hosni (2016). "Propiedades magnéticas semiduras de nanopartículas de ferrita de cobalto sintetizadas mediante 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 propiedades magnéticas interesantes". 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 magnetita sustituida con cobalto". Physical Review . 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". IEEE Transactions on Magnetics . 41 (10): 3676–3678. doi :10.1109/TMAG.2005.854790. S2CID 45873667.
- ^ Wang (2015). "Propiedades de magnetostricción 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 magnetostricción mejorada de CoFe2O4 inducida por reacción bajo presión uniaxial con SPS". Revista de la Sociedad Cerámica Europea . 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". IEEE Transactions on Magnetics . 53 (11): 1–5. arXiv : 1803.09677 . doi :10.1109/TMAG.2017.2696162. S2CID 25427820.
- ^ ab Ortiz-Quiñonez, Jose-Luis; Das, Sachindranath; Pal, Umapada (octubre de 2022). "Rendimiento de almacenamiento de energía catalítico y pseudocapacitivo de nanoestructuras y nanocompuestos de ferrita de metal (Co, Ni, Cu y Mn)". Progreso en la ciencia de los materiales . 130 : 100995. doi :10.1016/j.pmatsci.2022.100995.
