Komplexní oxid - Complex oxide

Krystalová struktura bismutu stroncia vápenatého oxidu měďnatého, a vysokoteplotní supravodič a komplexní oxid.

A komplexní oxid je chemická sloučenina, která obsahuje kyslík a alespoň dva další prvky (nebo kyslík a jen jeden další prvek, který je alespoň ve dvou oxidační stavy ).[1] Komplexní oxidové materiály se vyznačují širokou škálou magnetických a elektronických vlastností, jako např feromagnetismus, feroelektřina, a vysokoteplotní supravodivost. Tyto vlastnosti často pocházejí z jejich silně korelovaný elektrony v d nebo f orbitaly.

Přirozený výskyt

Mnoho minerály v zemi se nacházejí komplexní oxidy. Mezi běžně studované rodiny minerálních krystalů patří spinelů a perovskity.

Aplikace

Komplexní oxidové materiály se používají v různých komerčních aplikacích.

Magnety

A feritový korálek blízko konce a Mini USB kabel pomáhá potlačit vysokofrekvenční šum.

Magnety vyrobený z komplexního oxidu ferit se běžně používají v transformátor jádra a v induktory.[2] Ferity jsou pro tyto aplikace ideální, protože jsou magnetické, elektricky izolační a levné.

Převodníky a akční členy

Piezoelektrický měniče a pohony jsou často vyrobeny z komplexního oxidu PZT (olovo zirkoničitan titaničitý ).[3] Tyto převodníky se používají v takových aplikacích ultrazvuk zobrazovací a některé mikrofony. PZT se také někdy používá pro piezo zapalování v zapalovače a plynové grily.

Kondenzátory

Komplexní oxidové materiály jsou dominantní dielektrikum materiál dovnitř keramické kondenzátory.[4] Každý rok se vyrobí asi jeden bilion keramických kondenzátorů pro použití v elektronických zařízeních.

Palivové články

Palivové články na tuhý oxid často používají komplexní oxidové materiály elektrolyty, anody, a katody.[5]

Drahokamy šperky

Vystavený smaragdový a zlatý přívěšek španělské výroby na Victoria and Albert Museum.[6]

Mnoho drahých kamenů, jako např smaragd a topas, jsou komplexní krystaly oxidu. Historicky některé složité oxidové materiály (např titaničitan strontnatý, yttrium hliníkový granát, a granát gadolinium gallium ) byly také syntetizovány jako levné diamantové simulanty, ačkoli po roce 1976 byli většinou zatměni kubický zirkon.

Nová elektronická zařízení

Od roku 2015 probíhá výzkum komercializace komplexních oxidů v nových druzích elektronických zařízení, jako je např ReRAM, FeRAM, a memristory. Komplexní oxidové materiály jsou také zkoumány pro jejich použití v spintronika.

Další potenciální aplikací komplexních oxidových materiálů je supravodivé elektrické vedení.[7] Několik společností investovalo do pilotních projektů, ale technologie není rozšířená.

Běžně studované komplexní oxidy

Viz také

Reference

  1. ^ Ishihara, Tatsumi (2009). Oxid perovskit pro palivové články z oxidu uhličitého. Palivové články a energie vodíku (1. vydání). Springer USA. p. 1. doi:10.1007/978-0-387-77708-5. ISBN  978-0-387-77708-5.
  2. ^ Goldman, Alex (2006). "Aplikace a funkce feritů". Moderní feritová technologie (2. vyd.). Springer USA. 217–226. doi:10.1007/978-0-387-29413-1_8. ISBN  978-0-387-28151-3.
  3. ^ „Co je to„ PZT “?“. Americký piezo. APC International, Ltd.. Citováno 19. června 2015.
  4. ^ Ho, J .; Jow, T. R.; Boggs, S. (2010). „Historický úvod do technologie kondenzátorů“. IEEE časopis o elektrické izolaci. 26: 20–25. doi:10.1109 / MEI.2010.5383924.[1] Archivováno 2016-12-05 na Wayback Machine
  5. ^ "Lanthanum strontium kobalt oxidový katodový prášek". Materiály palivových článků. Citováno 19. června 2015.
  6. ^ "Přívěsek | V&A Prohledat sbírky". Victoria and Albert Museum. Dáno paní Joan Evans. Citováno 30. ledna 2014.CS1 maint: ostatní (odkaz) Číslo položky muzea M.138-1975
  7. ^ „Supravodivé kabelové systémy“. AMSC.

externí odkazy