Hexagonale Ferrite

Hexagonale Ferrite oder Hexaferrite sind keramische Verbindungen aus Eisenoxid (Fe2O3) und anderen Metalloxiden (z. B. Barium, Strontium oder Cobalt). Sie haben eine kristalline Struktur, die aus hexagonal angeordneten Ebenen besteht, und gehören zur Klasse der Ferrimagnete. Das bekannteste Beispiel ist Bariumferrit BaFe12O19. Bariumferrit ist ein starker Ferromagnet bei Raumtemperatur und hat eine ausgeprägte magnetische Anisotropie entlang der c-Achse. Alle Mitglieder der Familie der Hexaferrite bestehen aus mehreren, in einer bestimmten Reihenfolge gestapelten Grundbausteinen.

S-Block Der S-Block ist ein in Hexaferriten sehr häufig vorkommendes Element und hat die chemische Formel (Me^{S})6O8^{2+}. Me^{S} sind kleinere Metallkationen, beispielsweise Eisen Fe und andere Übergangsmetalle oder Edelmetalle. Der S-Block ist im Grunde ein entlang der -Ebene geschnittener AB2O4-Spinell-Kristall. Jeder S-Block hat eine A- und eine B-Schicht. Die A-Schicht beinhaltet Me^{S}-zentrierte Tetraeder und Me^{S}-zentrierte Oktaeder, während die B-Schicht aus kanten-teilenden Me^{S}-Oktaedern besteht. Beide Schichten haben die gleiche chemische Formel (Me^{S})3O4^{2+}.

R-Block Der R-Block hat die chemische Zusammensetzung Me^{L}Me^{S}6O11^{2-}. Me^{L} sind größere Metallkationen, zum Beispiel Erdalkalimetalle (Barium Ba, Strontium Sr), Seltenerdmetalle, Blei Pb etc. Die Kristallklasse des R-Blocks ist . Das größere Metallkation befindet sich in der mittleren von drei hexagonalen Schichten. Dieser Block besteht außerdem aus flächen-teilenden Me^{S}-zentrierten Oktaedern und Me^{S}-zentrierten trigonalen Doppelpyramiden.

T-Block Der T-Block hat die chemische Formel Me^{L}2Me^{S}8O14^{2-}. Seine Kristallklasse ist . Ein T-Block besteht aus 4 Sauerstoff-Schichten, wobei die zwei Me^{L}-Atome zwei Sauerstoffatome in der Mitte der beiden Schichten ersetzen. In einem T-Block existieren sowohl Me^{S}-zentrierte Oktaeder als auch Me^{L}-zentrierte Tetraeder.

Mitglieder der Hexaferritfamilie

M-Typ Ferrite M-Typ Ferrite bestehen aus abwechselnden S- und R-Blocks in der Reihenfolge SRS*R*, wobei * eine Rotation um die c-Achse um 180° entspricht. Die chemische Formel von M-Ferriten ist Me^{L}Me^{S}12O19. Bekanntere Vertreter sind BaFe12O19 und SrFe12O19. Sie liegen in der ⁣-Raumgruppe vor. Für BaFe12O19 ist a = 5.89 Å und c = 23.18 Å. M-Ferrite sind sehr robuste ferrimagnetische Materialien und deshalb weit verbreitet als Kühlschrankmagnete, Magnetstreifen in Kreditkarten, Lautsprechermagnete und in Linear Tape-Open. mini|M-Typ Ferrit.

W-Typ Ferrit W-Typ Ferrit besteht wie der M-Typ aus S- und R-Block, hier unterscheidet sich aber die Stapelfolge und Anzahl der Blocks. Die Stapelfolge ist SSRS*S*R* und die Zusammensetzung ist Me^{L}Me^{S}18O27, die dazugehörige Raumgruppe ist . Ein Beispiel ist BaFe18O27 mit a = 5.88 Å und c = 32.85 Å.

R-Typ Ferrit R-Typ Ferrite haben die chemische Formel Me^{L}Me^{S}6O11 in der Raumgruppe . Im Gegensatz zu anderen Hexaferriten fehlt beim R-Typ der S-Block. Anstelle dessen finden sich hier einzelne B-Schichten (siehe dazu den S-Block). Die Stapelfolge ist BRB*R*.

Y-Typ Ferrit Y-Typ Ferrite sind über die chemische Zusammensetzung Me^{L}2Me^{S}14O22 definiert und liegen in der Raumgruppe vor. Ein Beispielmaterial ist Ba2Co2Fe12O22 mit a = 5.86 Å und c = 43.5 Å. Der Y-Typ besteht aus S- und T-Blocks mit einer 3(ST)-Anordnung in einer Einheitszelle. Hier liegt keine horizontale Spiegelebene vor.

Z-Typ Ferrit Die Z-Typ Ferrite haben die chemische Zusammensetzung Me^{L}3Me^{S}26O41, sie sind Vertreter der Raumgruppe . Die Stapelfolge ist kompliziert: SRSTS*R*S*T*. Einige Vertreter der Z-Ferrite zeigen möglicherweise anisotrope, komplexe magnetische Eigenschaften. Ein Beispiel dafür ist Ba3Co2Fe24O41 mit den Gitterkonstanten a = 5.88 Å und c = 52.3 Å.

X-Typ Ferrit X-Typ Ferrit ist über Me^{L}2Me^{S}30O46 charakterisiert und kristallisiert in der Raumgruppe . Die Stapelfolge ist 3(SRS*S*R*) in einer Einheitszelle. Ein Beispiel hierfür ist Sr2Co2Fe28O46 mit c = 83.74 Å.

Weblinks

Einzelnachweise

Kategorie:Keramischer Werkstoff

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