Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Кристаллическая структура висмута, стронция, кальция, меди, высокотемпературного сверхпроводника и сложного оксида.

Комплексный оксид представляет собой химическое соединение , которое содержит кислород и , по меньшей мере , два других элемента (или кислород и только один другой элемент , который находится в по меньшей мере двух состояниях окисления ). [1] Сложные оксидные материалы отличаются широким спектром магнитных и электронных свойств, таких как ферромагнетизм , сегнетоэлектричество и высокотемпературная сверхпроводимость . Эти свойства часто происходят от их сильно коррелированных электронов на d- или f- орбиталях .

Естественное явление [ править ]

Многие минералы, обнаруженные в земле, представляют собой сложные оксиды. Обычно изучаемые семейства минеральных кристаллов включают шпинели и перовскиты .

Приложения [ править ]

Сложные оксидные материалы используются во множестве коммерческих приложений.

Магниты [ править ]

Феррит вблизи конца Mini USB кабель позволяет подавить высокочастотный шум.

Магниты из сложного оксидного феррита обычно используются в сердечниках трансформаторов и в индукторах . [2] Ферриты идеально подходят для этих применений, потому что они магнитные, электрически изолирующие и недорогие.

Датчики и приводы [ править ]

Пьезоэлектрические преобразователи и исполнительные механизмы часто изготавливаются из сложного оксида PZT ( цирконат-титанат свинца ). [3] Эти преобразователи используются в таких приложениях, как ультразвуковая визуализация и некоторые микрофоны . ЦТС также иногда используется для пьезоэлектрического зажигания в зажигалок и газовых грилей .

Конденсаторы [ править ]

Сложные оксидные материалы являются преобладающим диэлектрическим материалом в керамических конденсаторах . [4] Ежегодно производится около триллиона керамических конденсаторов для использования в электронном оборудовании.

Топливные элементы [ править ]

Твердооксидные топливные элементы часто используют сложные оксидные материалы в качестве электролитов , анодов и катодов . [5]

Ювелирные изделия из драгоценных камней [ править ]

Испанский изумруд и золотой кулон выставлены в Музее Виктории и Альберта . [6]

Многие драгоценные камни, такие как изумруд и топаз , представляют собой кристаллы сложных оксидов. Исторически сложилось так, что некоторые сложные оксидные материалы (такие как титанат стронция , иттрий-алюминиевый гранат и гадолиний-галлий-гранат ) также были синтезированы как недорогие имитаторы алмаза , хотя после 1976 года их в основном затмил кубический цирконий .

Новые электронные устройства [ править ]

По состоянию на 2015 год ведутся исследования по коммерциализации сложных оксидов в новых типах электронных устройств, таких как ReRAM , FeRAM и мемристоры . Сложные оксидные материалы также исследуются на предмет их использования в спинтронике .

Еще одно возможное применение сложных оксидных материалов - сверхпроводящие линии электропередачи . [7] Несколько компаний инвестировали в пилотные проекты, но эта технология не получила широкого распространения.

Обычно изучаемые сложные оксиды [ править ]

  • Цирконат титанат свинца ( пьезоэлектрический материал)
  • Алюминат лантана ( изолятор с высокой диэлектрической проницаемостью )
  • Титанат стронция ( полупроводник с высокой диэлектрической проницаемостью )
  • Манганит лантана-стронция (материал с колоссальным магнитосопротивлением )
  • Титанат бария ( мультиферроидный материал)
  • Феррит висмута (мультиферроидный материал)
  • Оксид иттрия-бария-меди ( высокотемпературный сверхпроводник )
  • Висмут, стронций, кальций, медь, оксид (высокотемпературный сверхпроводник)

См. Также [ править ]

  • Мультиферроики
  • Изолятор Мотта
  • Колоссальное магнитосопротивление
  • Половина металла
  • Граница раздела алюминат лантана-титанат стронция

Ссылки [ править ]

  1. ^ Исихара, Тацуми (2009). Оксид перовскита для твердооксидных топливных элементов . Топливные элементы и водородная энергия (1-е изд.). Springer США. п. 1. DOI : 10.1007 / 978-0-387-77708-5 . ISBN 978-0-387-77708-5.
  2. Перейти ↑ Goldman, Alex (2006). «Применение и функции ферритов». Современная ферритовая технология (2-е изд.). Springer США. С. 217–226. DOI : 10.1007 / 978-0-387-29413-1_8 . ISBN 978-0-387-28151-3.
  3. ^ "Что такое" PZT "?" . Американский пьезо . APC International, Ltd . Дата обращения 19 июня 2015 .
  4. ^ Хо, Дж .; Jow, TR; Боггс, С. (2010). «Историческое введение в конденсаторную технику» . Журнал IEEE по электрической изоляции . 26 : 20–25. DOI : 10.1109 / MEI.2010.5383924 .[1] Архивировано 5 декабря 2016 г., Wayback Machine.
  5. ^ "Катодный порошок оксида кобальта стронция лантана" . Материалы топливных элементов . Дата обращения 19 июня 2015 .
  6. ^ "Кулон | V&A Поиск коллекций" . Музей Виктории и Альберта . Подарено дамой Джоан Эванс . Проверено 30 января 2014 .CS1 maint: другие ( ссылка ) Номер экспоната музея M.138-1975
  7. ^ "Сверхпроводящие кабельные системы" . AMSC.

Внешние ссылки [ править ]

  • Материаловедение: ввод оксидов
  • Физика конденсированных сред: сложные оксиды в огне
  • Сложные оксиды: история двух врагов
  • Оксидные интерфейсы