Óxido complejo - Complex oxide
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 ). Los materiales de óxidos complejos son notables por su amplia gama de propiedades magnéticas y electrónicas, como ferromagnetismo , ferroelectricidad y superconductividad a alta temperatura . Estas propiedades a menudo provienen de sus electrones fuertemente correlacionados en los orbitales dof .
Ocurrencia natural
Muchos minerales que se encuentran en el suelo son óxidos complejos. Las familias de cristales minerales comúnmente estudiadas incluyen espinelas y perovskitas .
Aplicaciones
Los materiales de óxido complejos se utilizan en una variedad de aplicaciones comerciales.
Imanes
Los imanes hechos de ferrita de óxido complejo se utilizan comúnmente en núcleos de transformadores y en inductores . Las ferritas son ideales para estas aplicaciones porque son magnéticas, eléctricamente aislantes y económicas.
Transductores y actuadores
Los transductores y actuadores piezoeléctricos a menudo están hechos de óxido complejo PZT ( titanato de circonato de plomo ). Estos transductores se utilizan en aplicaciones tales como imágenes de ultrasonido y algunos micrófonos . El PZT también se usa a veces para encendido piezoeléctrico en encendedores y parrillas de gas .
Condensadores
Los materiales de óxido complejos son el material dieléctrico dominante en los condensadores cerámicos . Cada año se producen aproximadamente un billón de condensadores cerámicos para su uso en equipos electrónicos.
Celdas de combustible
Las pilas de combustible de óxido sólido a menudo utilizan materiales de óxido complejos como sus electrolitos , ánodos y cátodos .
Joyas de piedras preciosas
Muchas piedras preciosas, como la esmeralda y el topacio , son cristales de óxido complejos. Históricamente, algunos materiales de óxidos complejos (como titanato de estroncio , granate de itrio y aluminio y granate de galio y gadolinio ) también se sintetizaron como simuladores de diamantes económicos , aunque después de 1976 fueron eclipsados en su mayoría por circonia cúbica .
Nuevos dispositivos electrónicos
A partir de 2015, hay una investigación en marcha para comercializar óxidos complejos en nuevos tipos de dispositivos electrónicos, tales 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 . Algunas empresas han invertido en proyectos piloto, pero la tecnología no está muy extendida.
Óxidos complejos comúnmente estudiados
- Titanato de circonato de plomo (un material piezoeléctrico )
- Aluminato de lantano (un aislante de alto dieléctrico )
- Titanato de estroncio (un semiconductor de alto dieléctrico )
- Manganita de estroncio de lantano (un material que exhibe una magnetorresistencia colosal )
- Titanato de bario (un material multiferroico )
- Ferrita de bismuto (un material multiferroico)
- Óxido de itrio, bario y cobre (un superconductor de alta temperatura )
- Bismuto, estroncio, calcio, óxido de cobre (un superconductor de alta temperatura)
Ver también
- Multiferroics
- Aislante mott
- Magnetorresistencia colosal
- Mitad de metal
- Interfaz aluminato de lantano-titanato de estroncio