أكسيد معقد

التركيب البلوري لأكسيد البزموت والسترونتيوم والكالسيوم والنحاس، وهو موصل فائق ذو درجة حرارة عالية وأكسيد معقد.

الأكسيد المعقد هو مركب كيميائي يحتوي على الأكسجين وعنصرين آخرين على الأقل (أو الأكسجين وعنصر واحد آخر موجود في حالتي أكسدة على الأقل ). [ 1 ] تتميز مواد الأكسيد المعقد بنطاق واسع من الخصائص المغناطيسية والإلكترونية، مثل المغناطيسية الحديدية ، والكهرباء الحديدية ، والموصلية الفائقة عند درجات الحرارة العالية . غالبًا ما تنشأ هذه الخصائص من ترابط إلكتروناتها القوي في مدارات d أو f .

ظاهرة طبيعية

العديد من المعادن الموجودة في الأرض هي أكاسيد معقدة. تشمل عائلات البلورات المعدنية التي يتم دراستها بشكل شائع الإسبينيل والبيروفسكيت .

التطبيقات

تُستخدم مواد الأكاسيد المعقدة في مجموعة متنوعة من التطبيقات التجارية.

المغناطيس

تساعد حبة الفريت الموجودة بالقرب من نهاية كابل Mini USB على كبح الضوضاء عالية التردد.

تُستخدم المغناطيسات المصنوعة من الفريت الأكسيدي المعقد بشكل شائع في قلوب المحولات وفي المحاثات . [ 2 ] تعتبر الفريتات مثالية لهذه التطبيقات لأنها مغناطيسية وعازلة كهربائياً وغير مكلفة.

المحولات والمشغلات

تُصنع المحولات والمحركات الكهروإجهادية غالبًا من أكسيد PZT ( زركونات تيتانات الرصاص ) المعقد. [ 3 ] تُستخدم هذه المحولات في تطبيقات مثل التصوير بالموجات فوق الصوتية وبعض الميكروفونات . كما يُستخدم PZT أحيانًا في الإشعال الكهروإجهادي في الولاعات وشوايات الغاز .

المكثفات

تُعد مواد الأكاسيد المعقدة المادة العازلة السائدة في المكثفات الخزفية . [ 4 ] ويتم إنتاج حوالي تريليون مكثف خزفي كل عام لاستخدامها في المعدات الإلكترونية.

خلايا الوقود

تستخدم خلايا الوقود الصلبة غالبًا مواد أكسيد معقدة كإلكتروليتات وأقطاب موجبة وسالبة . [ 5 ]

مجوهرات الأحجار الكريمة

قلادة من الزمرد والذهب مصنوعة في إسبانيا معروضة في متحف فيكتوريا وألبرت . [ 6 ]

العديد من الأحجار الكريمة الثمينة، مثل الزمرد والتوباز ، هي بلورات أكسيد معقدة. تاريخياً، تم تصنيع بعض مواد الأكسيد المعقدة (مثل تيتانات السترونتيوم ، وعقيق الإيتريوم والألومنيوم ، وعقيق الغادولينيوم والغاليوم ) كبدائل رخيصة للألماس ، إلا أنها بعد عام 1976 طغى عليها الزركونيا المكعبة .

الأجهزة الإلكترونية الجديدة

اعتبارًا من عام 2015، تجري أبحاث لتسويق الأكاسيد المعقدة في أنواع جديدة من الأجهزة الإلكترونية، مثل ذاكرة الوصول العشوائي المقاومة (ReRAM ) وذاكرة الوصول العشوائي الحديدية (FeRAM ) والمقاومات المتغيرة (memristors ). كما يجري البحث في استخدام مواد الأكاسيد المعقدة في الإلكترونيات الدورانية .

ومن التطبيقات المحتملة الأخرى لمواد الأكاسيد المعقدة خطوط نقل الطاقة فائقة التوصيل . [ 7 ] وقد استثمرت بعض الشركات في مشاريع تجريبية، لكن هذه التقنية ليست منتشرة على نطاق واسع.

الأكاسيد المعقدة التي يتم دراستها بشكل شائع

انظر أيضاً

مراجع

  1. إيشيهارا، تاتسومي (2009). أكسيد البيروفسكايت لخلايا الوقود الصلبة . خلايا الوقود وطاقة الهيدروجين (  الطبعة الأولى). سبرينغر الولايات المتحدة. ص  1. doi : 10.1007/978-0-387-77708-5 . ISBN 978-0-387-77708-5.
  2. غولدمان، أليكس (2006). "تطبيقات ووظائف الفريتات". تكنولوجيا الفريتات الحديثة ( الطبعة الثانية). سبرينغر الولايات المتحدة. ص 217-226 . doi : 10.1007/978-0-387-29413-1_8 . ISBN   978-0-387-28151-3.
  3. "ما هي تقنية "PZT"؟" . شركة American Piezo . شركة APC International المحدودة . تم الاطلاع عليه بتاريخ 19 يونيو 2015 .
  4. هو، ج.؛ جو، ت. ر.؛ بوغز، س. (2010). "مقدمة تاريخية لتكنولوجيا المكثفات" . مجلة IEEE للعزل الكهربائي . 26 (1): 20-25 . Bibcode : 2010IEIM...26a..20H . doi : 10.1109/MEI.2010.5383924 . S2CID 23077215 . أُرشف بتاريخ 5 ديسمبر 2016 في أرشيف الإنترنت (Wayback Machine) .
  5. "مسحوق كاثود أكسيد اللانثانوم والسترونتيوم والكوبالت" . مواد خلايا الوقود . تم الاطلاع عليه بتاريخ 19 يونيو 2015 .
  6. "قلادة | ابحث في مجموعات متحف فيكتوريا وألبرت" . متحف فيكتوريا وألبرت . مُهداة من السيدة جوان إيفانز . تم الاطلاع عليها بتاريخ 30 يناير 2014 .{{cite web}}صيانة CS1: أخرى ( رابط ) رقم القطعة في المتحف M.138-1975
  7. "أنظمة كابلات الموصلات الفائقة" . AMSC.