മാന്ത്രിക അപൂർവ ഭൂമി മൂലകം: ടെർബിയം

ടെർബിയംഭൂമിയുടെ പുറംതോടിൽ 1.1 പിപിഎം മാത്രം സമൃദ്ധിയുള്ള, കനത്ത അപൂർവ എർത്ത് വിഭാഗത്തിൽ പെടുന്നു.ടെർബിയം ഓക്സൈഡ്ആകെയുള്ള അപൂർവ എർത്ത് നിക്ഷേപങ്ങളുടെ 0.01% ൽ താഴെ മാത്രമാണ് ഇത്. ഉയർന്ന യട്രിയം അയോൺ തരം, ഏറ്റവും ഉയർന്ന ടെർബിയം ഉള്ളടക്കമുള്ള ഹെവി റെയർ എർത്ത് അയിരിൽ പോലും, ആകെയുള്ളതിന്റെ 1.1-1.2% മാത്രമേ ടെർബിയത്തിന്റെ അളവ് വരുന്നുള്ളൂ.അപൂർവ ഭൂമി, ഇത് "കുലീന" വിഭാഗത്തിൽ പെടുന്നു എന്ന് സൂചിപ്പിക്കുന്നുഅപൂർവ ഭൂമിമൂലകങ്ങൾ. 1843-ൽ ടെർബിയം കണ്ടെത്തിയതിനുശേഷം 100 വർഷത്തിലേറെയായി, അതിന്റെ ദൗർലഭ്യവും മൂല്യവും വളരെക്കാലമായി അതിന്റെ പ്രായോഗിക പ്രയോഗത്തിന് തടസ്സമായി നിൽക്കുന്നു. കഴിഞ്ഞ 30 വർഷത്തിനുള്ളിൽ മാത്രമാണ്ടെർബിയംഅതിന്റെ അതുല്യമായ കഴിവ് തെളിയിച്ചിട്ടുണ്ട്.

ചരിത്രം കണ്ടെത്തുന്നു

സ്വീഡിഷ് രസതന്ത്രജ്ഞനായ കാൾ ഗുസ്താഫ് മൊസാണ്ടർ 1843-ൽ ടെർബിയം കണ്ടെത്തി. അദ്ദേഹം അതിന്റെ മാലിന്യങ്ങൾ കണ്ടെത്തിയത്യിട്രിയം ഓക്സൈഡ്ഒപ്പംവൈ2ഒ3. യിട്രിയംസ്വീഡനിലെ ഇറ്റ്ബി ഗ്രാമത്തിന്റെ പേരിലാണ് ഇതിന് പേര് നൽകിയിരിക്കുന്നത്. അയോൺ എക്സ്ചേഞ്ച് സാങ്കേതികവിദ്യയുടെ ആവിർഭാവത്തിന് മുമ്പ്, ടെർബിയം അതിന്റെ ശുദ്ധമായ രൂപത്തിൽ വേർതിരിച്ചെടുത്തിരുന്നില്ല.

മൊസാണ്ടർ ആദ്യം വിഭജിച്ചു.യിട്രിയം ഓക്സൈഡ്മൂന്ന് ഭാഗങ്ങളായി, എല്ലാം അയിരുകളുടെ പേരിലാണ് അറിയപ്പെടുന്നത്:യിട്രിയം ഓക്സൈഡ്, എർബിയം ഓക്സൈഡ്, കൂടാതെടെർബിയം ഓക്സൈഡ്. ടെർബിയം ഓക്സൈഡ്ഇപ്പോൾ അറിയപ്പെടുന്ന മൂലകം കാരണം, ആദ്യം പിങ്ക് നിറത്തിലുള്ള ഒരു ഭാഗം കൊണ്ടാണ് ഇത് നിർമ്മിച്ചിരുന്നത്.എർബിയം. എർബിയം ഓക്സൈഡ്(ഇപ്പോൾ നമ്മൾ ടെർബിയം എന്ന് വിളിക്കുന്നതും ഉൾപ്പെടെ) യഥാർത്ഥത്തിൽ ലായനിയിൽ നിറമില്ലാത്ത ഒരു ഭാഗമായിരുന്നു. ഈ മൂലകത്തിന്റെ ലയിക്കാത്ത ഓക്സൈഡ് തവിട്ടുനിറമായി കണക്കാക്കപ്പെടുന്നു.

പിന്നീട് തൊഴിലാളികൾക്ക് നിറമില്ലാത്ത ചെറിയ "ജീവികളെ" നിരീക്ഷിക്കാൻ ബുദ്ധിമുട്ടായി.എർബിയം ഓക്സൈഡ്", പക്ഷേ ലയിക്കുന്ന പിങ്ക് ഭാഗം അവഗണിക്കാൻ കഴിയില്ല. നിലനിൽപ്പിനെക്കുറിച്ചുള്ള ചർച്ചഎർബിയം ഓക്സൈഡ്ആവർത്തിച്ച് ഉയർന്നുവന്നിട്ടുണ്ട്. കുഴപ്പത്തിൽ, യഥാർത്ഥ പേര് മാറ്റിമറിക്കുകയും പേരുകളുടെ കൈമാറ്റം തടസ്സപ്പെടുകയും ചെയ്തു, അതിനാൽ പിങ്ക് ഭാഗം ഒടുവിൽ എർബിയം അടങ്ങിയ ഒരു ലായനിയായി പരാമർശിക്കപ്പെട്ടു (ലായനിയിൽ, അത് പിങ്ക് നിറമായിരുന്നു). സോഡിയം ഡൈസൾഫൈഡ് അല്ലെങ്കിൽ പൊട്ടാസ്യം സൾഫേറ്റ് ഉപയോഗിച്ച് സീരിയം ഡൈ ഓക്സൈഡ് നീക്കം ചെയ്യുന്ന തൊഴിലാളികൾ ഇപ്പോൾ വിശ്വസിക്കപ്പെടുന്നു.യിട്രിയം ഓക്സൈഡ്അബദ്ധവശാൽ തിരിയുകടെർബിയംഅവക്ഷിപ്തങ്ങൾ അടങ്ങിയ സീരിയത്തിലേക്ക്. നിലവിൽ 'എന്ന് അറിയപ്പെടുന്നുടെർബിയം', ഒറിജിനലിന്റെ ഏകദേശം 1% മാത്രംയിട്രിയം ഓക്സൈഡ്ഉണ്ട്, പക്ഷേ ഇത് ഇളം മഞ്ഞ നിറം കൈമാറാൻ പര്യാപ്തമാണ്യിട്രിയം ഓക്സൈഡ്അതുകൊണ്ട്,ടെർബിയംതുടക്കത്തിൽ ഇത് ഉൾക്കൊള്ളുന്ന ഒരു ദ്വിതീയ ഘടകമാണ്, കൂടാതെ ഇത് അതിന്റെ അടുത്ത അയൽക്കാരാൽ നിയന്ത്രിക്കപ്പെടുന്നു,ഗാഡോലിനിയംഒപ്പംഡിസ്പ്രോസിയം.

പിന്നീട്, മറ്റെല്ലാ സമയത്തുംഅപൂർവ ഭൂമിഈ മിശ്രിതത്തിൽ നിന്ന് മൂലകങ്ങൾ വേർതിരിച്ചെങ്കിലും, ഓക്സൈഡിന്റെ അനുപാതം കണക്കിലെടുക്കാതെ, ഒടുവിൽ തവിട്ട് ഓക്സൈഡ് ഉണ്ടാകുന്നതുവരെ ടെർബിയത്തിന്റെ പേര് നിലനിർത്തി.ടെർബിയംശുദ്ധമായ രൂപത്തിലാണ് ലഭിച്ചത്. പത്തൊൻപതാം നൂറ്റാണ്ടിലെ ഗവേഷകർ തിളക്കമുള്ള മഞ്ഞ അല്ലെങ്കിൽ പച്ച നോഡ്യൂളുകൾ (III) നിരീക്ഷിക്കാൻ അൾട്രാവയലറ്റ് ഫ്ലൂറസെൻസ് സാങ്കേതികവിദ്യ ഉപയോഗിച്ചിരുന്നില്ല, ഇത് ഖര മിശ്രിതങ്ങളിലോ ലായനികളിലോ ടെർബിയം തിരിച്ചറിയുന്നത് എളുപ്പമാക്കി.

ഇലക്ട്രോൺ കോൺഫിഗറേഷൻ

ഇലക്ട്രോണിക് ലേഔട്ട്:

1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f9

ഇലക്ട്രോണിക് ക്രമീകരണംടെർബിയം[Xe] 6s24f9 ആണ്. സാധാരണയായി, ന്യൂക്ലിയർ ചാർജ് കൂടുതൽ അയോണീകരിക്കാൻ കഴിയാത്തത്ര വലുതാകുന്നതിനുമുമ്പ് മൂന്ന് ഇലക്ട്രോണുകൾ മാത്രമേ നീക്കം ചെയ്യാൻ കഴിയൂ. എന്നിരുന്നാലും,ടെർബിയം, പകുതി നിറച്ചത്ടെർബിയംഫ്ലൂറിൻ വാതകം പോലുള്ള വളരെ ശക്തമായ ഓക്സിഡന്റിന്റെ സാന്നിധ്യത്തിൽ നാലാമത്തെ ഇലക്ട്രോണിന്റെ കൂടുതൽ അയോണൈസേഷൻ അനുവദിക്കുന്നു.

ലോഹം

ടെർബിയംവെള്ളി നിറത്തിലുള്ള ഒരു അപൂർവ ഭൂമി ലോഹമാണ്, ഇത് ഡക്റ്റിലിറ്റി, കാഠിന്യം, മൃദുത്വം എന്നിവ കത്തി ഉപയോഗിച്ച് മുറിക്കാൻ കഴിയും. ദ്രവണാങ്കം 1360 ℃, തിളനില 3123 ℃, സാന്ദ്രത 8229 4kg/m3. ആദ്യകാല ലാന്തനൈഡ് മൂലകങ്ങളുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ, ഇത് വായുവിൽ താരതമ്യേന സ്ഥിരതയുള്ളതാണ്. ലാന്തനൈഡ് മൂലകങ്ങളുടെ ഒമ്പതാമത്തെ മൂലകമായ ടെർബിയം, ജലവുമായി പ്രതിപ്രവർത്തിച്ച് ഹൈഡ്രജൻ വാതകം രൂപപ്പെടുത്തുന്ന ഉയർന്ന ചാർജുള്ള ലോഹമാണ്.

പ്രകൃതിയിൽ,ടെർബിയംഫോസ്ഫറസ്, സീരിയം, തോറിയം, മണൽ, സിലിക്കൺ, ബെറിലിയം, യിട്രിയം അയിര് എന്നിവയിൽ ചെറിയ അളവിൽ കാണപ്പെടുന്ന ഒരു സ്വതന്ത്ര മൂലകമാണെന്ന് ഒരിക്കലും കണ്ടെത്തിയിട്ടില്ല.ടെർബിയംമോണസൈറ്റ് മണലിൽ മറ്റ് അപൂർവ എർത്ത് മൂലകങ്ങളുമായി സഹവർത്തിക്കുന്നു, സാധാരണയായി 0.03% ടെർബിയം അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു. മറ്റ് സ്രോതസ്സുകളിൽ യിട്രിയം ഫോസ്ഫേറ്റ്, അപൂർവ എർത്ത് ഗോൾഡ് എന്നിവ ഉൾപ്പെടുന്നു, ഇവ രണ്ടും 1% വരെ ടെർബിയം അടങ്ങിയ ഓക്സൈഡുകളുടെ മിശ്രിതങ്ങളാണ്.

അപേക്ഷ

പ്രയോഗംടെർബിയംപ്രധാനമായും ഹൈടെക് മേഖലകളാണ് ഇതിൽ ഉൾപ്പെടുന്നത്, അവ സാങ്കേതികവിദ്യാധിഷ്ഠിതവും വിജ്ഞാനാധിഷ്ഠിതവുമായ മുൻനിര പ്രോജക്ടുകളാണ്, അതുപോലെ തന്നെ ആകർഷകമായ വികസന സാധ്യതകളുള്ള ഗണ്യമായ സാമ്പത്തിക നേട്ടങ്ങളുള്ള പ്രോജക്ടുകളും.

പ്രധാന ആപ്ലിക്കേഷൻ മേഖലകളിൽ ഇവ ഉൾപ്പെടുന്നു:

(1) മിശ്രിത അപൂർവ എർത്ത് രൂപത്തിൽ ഉപയോഗിക്കുന്നു. ഉദാഹരണത്തിന്, ഇത് കൃഷിക്ക് ഒരു അപൂർവ എർത്ത് സംയുക്ത വളമായും തീറ്റ അഡിറ്റീവായും ഉപയോഗിക്കുന്നു.

(2) മൂന്ന് പ്രൈമറി ഫ്ലൂറസെന്റ് പൊടികളിൽ പച്ചപ്പൊടിക്കുള്ള ആക്റ്റിവേറ്റർ. ആധുനിക ഒപ്റ്റോഇലക്ട്രോണിക് വസ്തുക്കൾക്ക് മൂന്ന് അടിസ്ഥാന നിറങ്ങളായ ഫോസ്ഫറുകളുടെ ഉപയോഗം ആവശ്യമാണ്, അതായത് ചുവപ്പ്, പച്ച, നീല, ഇവ ഉപയോഗിച്ച് വിവിധ നിറങ്ങൾ സമന്വയിപ്പിക്കാൻ കഴിയും. കൂടാതെടെർബിയംഉയർന്ന നിലവാരമുള്ള പല പച്ച ഫ്ലൂറസെന്റ് പൊടികളിലും ഒഴിച്ചുകൂടാനാവാത്ത ഘടകമാണ്.

(3) മാഗ്നെറ്റോ ഒപ്റ്റിക്കൽ സ്റ്റോറേജ് മെറ്റീരിയലായി ഉപയോഗിക്കുന്നു. ഉയർന്ന പ്രകടനമുള്ള മാഗ്നെറ്റോ ഒപ്റ്റിക്കൽ ഡിസ്കുകൾ നിർമ്മിക്കാൻ അമോർഫസ് ലോഹ ടെർബിയം സംക്രമണ ലോഹ അലോയ് നേർത്ത ഫിലിമുകൾ ഉപയോഗിച്ചു.

(4) മാഗ്നെറ്റോ ഒപ്റ്റിക്കൽ ഗ്ലാസ് നിർമ്മാണം. ലേസർ സാങ്കേതികവിദ്യയിൽ റൊട്ടേറ്ററുകൾ, ഐസൊലേറ്ററുകൾ, സർക്കുലേറ്ററുകൾ എന്നിവ നിർമ്മിക്കുന്നതിനുള്ള ഒരു പ്രധാന വസ്തുവാണ് ടെർബിയം അടങ്ങിയ ഫാരഡെ റൊട്ടേറ്ററി ഗ്ലാസ്.

(5) ടെർബിയം ഡിസ്പ്രോസിയം ഫെറോമാഗ്നെറ്റോസ്ട്രിക്റ്റീവ് അലോയ് (ടെർഫെനോൾ) വികസിപ്പിച്ചെടുത്തതും വികസിപ്പിച്ചതും ടെർബിയത്തിന് പുതിയ ഉപയോഗങ്ങൾ തുറന്നിട്ടു.

കൃഷിക്കും മൃഗസംരക്ഷണത്തിനും

അപൂർവ ഭൂമിടെർബിയംവിളകളുടെ ഗുണനിലവാരം മെച്ചപ്പെടുത്താനും ഒരു നിശ്ചിത സാന്ദ്രത പരിധിക്കുള്ളിൽ പ്രകാശസംശ്ലേഷണ നിരക്ക് വർദ്ധിപ്പിക്കാനും കഴിയും. ടെർബിയത്തിന്റെ സമുച്ചയങ്ങൾക്ക് ഉയർന്ന ജൈവിക പ്രവർത്തനമുണ്ട്, കൂടാതെ ത്രിമാന സമുച്ചയങ്ങൾക്ക്ടെർബിയം, Tb (Ala) 3BenIm (ClO4) 3-3H2O, വിശാലമായ സ്പെക്ട്രം ആൻറി ബാക്ടീരിയൽ ഗുണങ്ങളുള്ള സ്റ്റാഫൈലോകോക്കസ് ഓറിയസ്, ബാസിലസ് സബ്റ്റിലിസ്, എസ്ഷെറിച്ചിയ കോളി എന്നിവയിൽ നല്ല ആൻറി ബാക്ടീരിയൽ, ബാക്ടീരിയ നശിപ്പിക്കുന്ന ഫലങ്ങൾ ഉണ്ട്. ഈ സമുച്ചയങ്ങളെക്കുറിച്ചുള്ള പഠനം ആധുനിക ബാക്ടീരിയ നശിപ്പിക്കുന്ന മരുന്നുകൾക്ക് ഒരു പുതിയ ഗവേഷണ ദിശ നൽകുന്നു.

പ്രകാശപ്രകാശ മേഖലയിൽ ഉപയോഗിക്കുന്നു

ആധുനിക ഒപ്റ്റോ ഇലക്ട്രോണിക് വസ്തുക്കൾക്ക് മൂന്ന് അടിസ്ഥാന നിറങ്ങളായ ഫോസ്ഫറുകളുടെ ഉപയോഗം ആവശ്യമാണ്, അതായത് ചുവപ്പ്, പച്ച, നീല, ഇവ വിവിധ നിറങ്ങൾ സമന്വയിപ്പിക്കാൻ ഉപയോഗിക്കാം. ഉയർന്ന നിലവാരമുള്ള പല പച്ച ഫ്ലൂറസെന്റ് പൊടികളിലും ടെർബിയം ഒരു ഒഴിച്ചുകൂടാനാവാത്ത ഘടകമാണ്. അപൂർവ എർത്ത് കളർ ടിവി റെഡ് ഫ്ലൂറസെന്റ് പൊടിയുടെ ജനനം ആവശ്യകതയെ ഉത്തേജിപ്പിച്ചിട്ടുണ്ടെങ്കിൽയിട്രിയംഒപ്പംയൂറോപ്പിയം, തുടർന്ന് വിളക്കുകൾക്ക് വേണ്ടിയുള്ള അപൂർവ എർത്ത് മൂന്ന് പ്രാഥമിക നിറങ്ങളിലുള്ള പച്ച ഫ്ലൂറസെന്റ് പൊടി ഉപയോഗിച്ച് ടെർബിയത്തിന്റെ പ്രയോഗവും വികസനവും പ്രോത്സാഹിപ്പിക്കപ്പെട്ടു. 1980 കളുടെ തുടക്കത്തിൽ, ഫിലിപ്സ് ലോകത്തിലെ ആദ്യത്തെ കോം‌പാക്റ്റ് ഊർജ്ജ സംരക്ഷണ ഫ്ലൂറസെന്റ് വിളക്ക് കണ്ടുപിടിക്കുകയും അത് ആഗോളതലത്തിൽ വേഗത്തിൽ പ്രചരിപ്പിക്കുകയും ചെയ്തു. Tb3+ അയോണുകൾക്ക് 545nm തരംഗദൈർഘ്യമുള്ള പച്ച വെളിച്ചം പുറപ്പെടുവിക്കാൻ കഴിയും, കൂടാതെ മിക്കവാറും എല്ലാ അപൂർവ എർത്ത് പച്ച ഫ്ലൂറസെന്റ് പൊടികളുംടെർബിയം, ഒരു ആക്റ്റിവേറ്ററായി.

കളർ ടിവി കാഥോഡ് റേ ട്യൂബുകൾക്ക് (CRT-കൾ) ഉപയോഗിക്കുന്ന പച്ച ഫ്ലൂറസെന്റ് പൊടി എല്ലായ്പ്പോഴും പ്രധാനമായും വിലകുറഞ്ഞതും കാര്യക്ഷമവുമായ സിങ്ക് സൾഫൈഡിനെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ളതാണ്, എന്നാൽ ടെർബിയം പൊടി എല്ലായ്പ്പോഴും പ്രൊജക്ഷൻ കളർ ടിവി പച്ച പൊടിയായി ഉപയോഗിക്കുന്നു, ഉദാഹരണത്തിന് Y2SiO5: Tb3+, Y3 (Al, Ga) 5O12: Tb3+, LaOBr: Tb3+. വലിയ സ്‌ക്രീൻ ഹൈ-ഡെഫനിഷൻ ടെലിവിഷൻ (HDTV) വികസിപ്പിച്ചതോടെ, CRT-കൾക്കായുള്ള ഉയർന്ന പ്രകടനമുള്ള പച്ച ഫ്ലൂറസെന്റ് പൊടികളും വികസിപ്പിച്ചുകൊണ്ടിരിക്കുന്നു. ഉദാഹരണത്തിന്, ഉയർന്ന വൈദ്യുത സാന്ദ്രതയിൽ മികച്ച പ്രകാശക്ഷമതയുള്ള Y3 (Al, Ga) 5O12: Tb3+, LaOCl: Tb3+, Y2SiO5: Tb3+ എന്നിവ അടങ്ങിയ ഒരു ഹൈബ്രിഡ് പച്ച ഫ്ലൂറസെന്റ് പൊടി വിദേശത്ത് വികസിപ്പിച്ചെടുത്തിട്ടുണ്ട്.

പരമ്പരാഗത എക്സ്-റേ ഫ്ലൂറസെന്റ് പൊടി കാൽസ്യം ടങ്സ്റ്റേറ്റ് ആണ്. 1970 കളിലും 1980 കളിലും, സെൻസിറ്റൈസേഷൻ സ്‌ക്രീനുകൾക്കായി അപൂർവ ഭൂമി ഫ്ലൂറസെന്റ് പൊടികൾ വികസിപ്പിച്ചെടുത്തു, ഉദാഹരണത്തിന്ടെർബിയം,ആക്ടിവേറ്റഡ് ലാന്തനം സൾഫൈഡ് ഓക്സൈഡ്, ടെർബിയം ആക്ടിവേറ്റഡ് ലാന്തനം ബ്രോമൈഡ് ഓക്സൈഡ് (പച്ച സ്‌ക്രീനുകൾക്ക്), ടെർബിയം ആക്ടിവേറ്റഡ് യിട്രിയം സൾഫൈഡ് ഓക്സൈഡ്. കാൽസ്യം ടങ്‌സ്റ്റേറ്റുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ, അപൂർവ എർത്ത് ഫ്ലൂറസെന്റ് പൊടി രോഗികൾക്ക് എക്സ്-റേ വികിരണ സമയം 80% കുറയ്ക്കാനും എക്സ്-റേ ഫിലിമുകളുടെ റെസല്യൂഷൻ മെച്ചപ്പെടുത്താനും എക്സ്-റേ ട്യൂബുകളുടെ ആയുസ്സ് വർദ്ധിപ്പിക്കാനും ഊർജ്ജ ഉപഭോഗം കുറയ്ക്കാനും കഴിയും. മെഡിക്കൽ എക്സ്-റേ എൻഹാൻസ്‌മെന്റ് സ്‌ക്രീനുകൾക്കുള്ള ഫ്ലൂറസെന്റ് പൗഡർ ആക്റ്റിവേറ്ററായും ടെർബിയം ഉപയോഗിക്കുന്നു, ഇത് എക്സ്-റേ ഒപ്റ്റിക്കൽ ഇമേജുകളാക്കി മാറ്റുന്നതിന്റെ സംവേദനക്ഷമതയെ വളരെയധികം മെച്ചപ്പെടുത്താനും എക്സ്-റേ ഫിലിമുകളുടെ വ്യക്തത മെച്ചപ്പെടുത്താനും മനുഷ്യ ശരീരത്തിലേക്കുള്ള എക്സ്-റേകളുടെ എക്സ്പോഷർ ഡോസ് വളരെയധികം കുറയ്ക്കാനും കഴിയും (50% ൽ കൂടുതൽ).

ടെർബിയംപുതിയ സെമികണ്ടക്ടർ ലൈറ്റിംഗിനായി നീല വെളിച്ചത്താൽ ഉത്തേജിപ്പിക്കപ്പെടുന്ന വെളുത്ത എൽഇഡി ഫോസ്ഫറിൽ ഒരു ആക്റ്റിവേറ്ററായും ഇത് ഉപയോഗിക്കുന്നു. നീല വെളിച്ചം പുറപ്പെടുവിക്കുന്ന ഡയോഡുകൾ ഉത്തേജക പ്രകാശ സ്രോതസ്സുകളായി ഉപയോഗിച്ച് ടെർബിയം അലുമിനിയം മാഗ്നെറ്റോ ഒപ്റ്റിക്കൽ ക്രിസ്റ്റൽ ഫോസ്ഫറുകൾ ഉത്പാദിപ്പിക്കാൻ ഇത് ഉപയോഗിക്കാം, കൂടാതെ ഉൽ‌പാദിപ്പിക്കപ്പെടുന്ന ഫ്ലൂറസെൻസ് ഉത്തേജക പ്രകാശവുമായി കലർത്തി ശുദ്ധമായ വെളുത്ത വെളിച്ചം ഉൽ‌പാദിപ്പിക്കുന്നു.

ടെർബിയത്തിൽ നിന്ന് നിർമ്മിക്കുന്ന ഇലക്ട്രോലൂമിനസെന്റ് വസ്തുക്കളിൽ പ്രധാനമായും സിങ്ക് സൾഫൈഡ് പച്ച ഫ്ലൂറസെന്റ് പൊടി ഉൾപ്പെടുന്നു, അതിൽടെർബിയംആക്റ്റിവേറ്ററായി. അൾട്രാവയലറ്റ് വികിരണത്തിന് കീഴിൽ, ടെർബിയത്തിന്റെ ജൈവ സമുച്ചയങ്ങൾക്ക് ശക്തമായ പച്ച ഫ്ലൂറസെൻസ് പുറപ്പെടുവിക്കാൻ കഴിയും, കൂടാതെ നേർത്ത ഫിലിം ഇലക്ട്രോലൂമിനസെന്റ് വസ്തുക്കളായി ഉപയോഗിക്കാനും കഴിയും. പഠനത്തിൽ ഗണ്യമായ പുരോഗതി ഉണ്ടായിട്ടുണ്ടെങ്കിലുംഅപൂർവ ഭൂമിജൈവ സമുച്ചയ ഇലക്ട്രോലുമിനെസെന്റ് നേർത്ത ഫിലിമുകൾ, പ്രായോഗികതയിൽ നിന്ന് ഇപ്പോഴും ഒരു നിശ്ചിത വിടവ് ഉണ്ട്, കൂടാതെ അപൂർവ എർത്ത് ജൈവ സമുച്ചയ ഇലക്ട്രോലുമിനെസെന്റ് നേർത്ത ഫിലിമുകളെയും ഉപകരണങ്ങളെയും കുറിച്ചുള്ള ഗവേഷണം ഇപ്പോഴും ആഴത്തിലാണ്.

ഫ്ലൂറസെൻസ് പ്രോബുകളായി ടെർബിയത്തിന്റെ ഫ്ലൂറസെൻസ് പ്രോബ് (Tb3+) പോലുള്ള ഫ്ലൂറസെൻസും ആഗിരണം സ്പെക്ട്രയും ഉപയോഗിച്ച് ഓഫ്ലോക്സാസിൻ ടെർബിയം (Tb3+) കോംപ്ലക്സും ഡിയോക്സിറൈബോ ന്യൂക്ലിക് ആസിഡും (DNA) തമ്മിലുള്ള പ്രതിപ്രവർത്തനം പഠിച്ചു. ഓഫ്ലോക്സാസിൻ Tb3+ പ്രോബിന് ഡിഎൻഎ തന്മാത്രകളുമായി ഒരു ഗ്രൂവ് ബൈൻഡിംഗ് സൃഷ്ടിക്കാൻ കഴിയുമെന്നും, ഡിയോക്സിറൈബോ ന്യൂക്ലിക് ആസിഡിന് ഓഫ്ലോക്സാസിൻ Tb3+ സിസ്റ്റത്തിന്റെ ഫ്ലൂറസെൻസ് ഗണ്യമായി വർദ്ധിപ്പിക്കാൻ കഴിയുമെന്നും ഫലങ്ങൾ കാണിച്ചു. ഈ മാറ്റത്തെ അടിസ്ഥാനമാക്കി, ഡിയോക്സിറൈബോ ന്യൂക്ലിക് ആസിഡ് നിർണ്ണയിക്കാൻ കഴിയും.

മാഗ്നെറ്റോ ഒപ്റ്റിക്കൽ വസ്തുക്കൾക്ക്

മാഗ്നെറ്റോ-ഒപ്റ്റിക്കൽ മെറ്റീരിയലുകൾ എന്നും അറിയപ്പെടുന്ന ഫാരഡെ ഇഫക്റ്റ് ഉള്ള വസ്തുക്കൾ ലേസറുകളിലും മറ്റ് ഒപ്റ്റിക്കൽ ഉപകരണങ്ങളിലും വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കുന്നു. മാഗ്നെറ്റോ ഒപ്റ്റിക്കൽ മെറ്റീരിയലുകളിൽ രണ്ട് സാധാരണ തരം ഉണ്ട്: മാഗ്നെറ്റോ ഒപ്റ്റിക്കൽ ക്രിസ്റ്റലുകൾ, മാഗ്നെറ്റോ ഒപ്റ്റിക്കൽ ഗ്ലാസ്. അവയിൽ, മാഗ്നെറ്റോ-ഒപ്റ്റിക്കൽ ക്രിസ്റ്റലുകൾക്ക് (യിട്രിയം ഇരുമ്പ് ഗാർനെറ്റ്, ടെർബിയം ഗാലിയം ഗാർനെറ്റ് പോലുള്ളവ) ക്രമീകരിക്കാവുന്ന പ്രവർത്തന ആവൃത്തിയുടെയും ഉയർന്ന താപ സ്ഥിരതയുടെയും ഗുണങ്ങളുണ്ട്, പക്ഷേ അവ ചെലവേറിയതും നിർമ്മിക്കാൻ പ്രയാസകരവുമാണ്. കൂടാതെ, ഉയർന്ന ഫാരഡെ റൊട്ടേഷൻ കോണുകളുള്ള നിരവധി മാഗ്നെറ്റോ-ഒപ്റ്റിക്കൽ ക്രിസ്റ്റലുകൾക്ക് ഷോർട്ട് വേവ് ശ്രേണിയിൽ ഉയർന്ന ആഗിരണം ഉണ്ട്, ഇത് അവയുടെ ഉപയോഗം പരിമിതപ്പെടുത്തുന്നു. മാഗ്നെറ്റോ ഒപ്റ്റിക്കൽ ക്രിസ്റ്റലുകളുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ, മാഗ്നെറ്റോ ഒപ്റ്റിക്കൽ ഗ്ലാസിന് ഉയർന്ന ട്രാൻസ്മിറ്റൻസിന്റെ ഗുണമുണ്ട്, കൂടാതെ വലിയ ബ്ലോക്കുകളോ നാരുകളോ ആക്കാൻ എളുപ്പമാണ്. നിലവിൽ, ഉയർന്ന ഫാരഡെ ഇഫക്റ്റ് ഉള്ള മാഗ്നെറ്റോ-ഒപ്റ്റിക്കൽ ഗ്ലാസുകൾ പ്രധാനമായും അപൂർവ എർത്ത് അയോൺ ഡോപ്പ് ചെയ്ത ഗ്ലാസുകളാണ്.

മാഗ്നെറ്റോ ഒപ്റ്റിക്കൽ സ്റ്റോറേജ് മെറ്റീരിയലുകൾക്ക് ഉപയോഗിക്കുന്നു

സമീപ വർഷങ്ങളിൽ, മൾട്ടിമീഡിയയുടെയും ഓഫീസ് ഓട്ടോമേഷന്റെയും ദ്രുതഗതിയിലുള്ള വികസനത്തോടെ, പുതിയ ഉയർന്ന ശേഷിയുള്ള മാഗ്നറ്റിക് ഡിസ്കുകൾക്കുള്ള ആവശ്യം വർദ്ധിച്ചുകൊണ്ടിരിക്കുകയാണ്. ഉയർന്ന പ്രകടനമുള്ള മാഗ്നെറ്റോ ഒപ്റ്റിക്കൽ ഡിസ്കുകൾ നിർമ്മിക്കാൻ അമോർഫസ് മെറ്റൽ ടെർബിയം ട്രാൻസിഷൻ മെറ്റൽ അലോയ് നേർത്ത ഫിലിമുകൾ ഉപയോഗിച്ചുവരുന്നു. അവയിൽ, TbFeCo അലോയ് നേർത്ത ഫിലിമാണ് മികച്ച പ്രകടനം കാഴ്ചവയ്ക്കുന്നത്. ടെർബിയം അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള മാഗ്നെറ്റോ-ഒപ്റ്റിക്കൽ വസ്തുക്കൾ വലിയ തോതിൽ നിർമ്മിക്കപ്പെട്ടിട്ടുണ്ട്, അവയിൽ നിന്ന് നിർമ്മിച്ച മാഗ്നെറ്റോ-ഒപ്റ്റിക്കൽ ഡിസ്കുകൾ കമ്പ്യൂട്ടർ സംഭരണ ​​ഘടകങ്ങളായി ഉപയോഗിക്കുന്നു, സംഭരണ ​​ശേഷി 10-15 മടങ്ങ് വർദ്ധിച്ചു. വലിയ ശേഷിയുടെയും വേഗത്തിലുള്ള ആക്സസ് വേഗതയുടെയും ഗുണങ്ങൾ അവയ്ക്കുണ്ട്, കൂടാതെ ഉയർന്ന സാന്ദ്രതയുള്ള ഒപ്റ്റിക്കൽ ഡിസ്കുകൾക്കായി ഉപയോഗിക്കുമ്പോൾ പതിനായിരക്കണക്കിന് തവണ തുടച്ചുമാറ്റാനും പൂശാനും കഴിയും. ഇലക്ട്രോണിക് ഇൻഫർമേഷൻ സ്റ്റോറേജ് സാങ്കേതികവിദ്യയിലെ പ്രധാനപ്പെട്ട വസ്തുക്കളാണ് അവ. ദൃശ്യവും നിയർ-ഇൻഫ്രാറെഡ് ബാൻഡുകളിലും ഏറ്റവും സാധാരണയായി ഉപയോഗിക്കുന്ന മാഗ്നെറ്റോ-ഒപ്റ്റിക്കൽ മെറ്റീരിയൽ ടെർബിയം ഗാലിയം ഗാർനെറ്റ് (TGG) സിംഗിൾ ക്രിസ്റ്റൽ ആണ്, ഇത് ഫാരഡെ റൊട്ടേറ്ററുകളും ഐസൊലേറ്ററുകളും നിർമ്മിക്കുന്നതിനുള്ള ഏറ്റവും മികച്ച മാഗ്നെറ്റോ-ഒപ്റ്റിക്കൽ മെറ്റീരിയലാണ്.

മാഗ്നെറ്റോ ഒപ്റ്റിക്കൽ ഗ്ലാസിനായി

ഫാരഡെ മാഗ്നെറ്റോ ഒപ്റ്റിക്കൽ ഗ്ലാസിന് ദൃശ്യ, ഇൻഫ്രാറെഡ് മേഖലകളിൽ നല്ല സുതാര്യതയും ഐസോട്രോപ്പിയും ഉണ്ട്, കൂടാതെ വിവിധ സങ്കീർണ്ണ രൂപങ്ങൾ രൂപപ്പെടുത്താനും കഴിയും. വലിയ വലിപ്പത്തിലുള്ള ഉൽപ്പന്നങ്ങൾ നിർമ്മിക്കാൻ എളുപ്പമാണ്, ഒപ്റ്റിക്കൽ ഫൈബറുകളിലേക്ക് ആകർഷിക്കാനും കഴിയും. അതിനാൽ, മാഗ്നെറ്റോ ഒപ്റ്റിക്കൽ ഐസൊലേറ്ററുകൾ, മാഗ്നെറ്റോ ഒപ്റ്റിക്കൽ മോഡുലേറ്ററുകൾ, ഫൈബർ ഒപ്റ്റിക് കറന്റ് സെൻസറുകൾ തുടങ്ങിയ മാഗ്നെറ്റോ ഒപ്റ്റിക്കൽ ഉപകരണങ്ങളിൽ ഇതിന് വിശാലമായ ആപ്ലിക്കേഷൻ സാധ്യതകളുണ്ട്. ദൃശ്യ, ഇൻഫ്രാറെഡ് ശ്രേണിയിലെ വലിയ കാന്തിക നിമിഷവും ചെറിയ ആഗിരണം ഗുണകവും കാരണം, മാഗ്നെറ്റോ ഒപ്റ്റിക്കൽ ഗ്ലാസുകളിൽ Tb3+ അയോണുകൾ സാധാരണയായി ഉപയോഗിക്കുന്ന അപൂർവ ഭൂമി അയോണുകളായി മാറിയിരിക്കുന്നു.

ടെർബിയം ഡിസ്പ്രോസിയം ഫെറോമാഗ്നെറ്റോസ്ട്രിക്റ്റീവ് അലോയ്

ഇരുപതാം നൂറ്റാണ്ടിന്റെ അവസാനത്തിൽ, ലോക സാങ്കേതിക വിപ്ലവത്തിന്റെ തുടർച്ചയായ ആഴമേറിയതോടെ, പുതിയ അപൂർവ ഭൂമി പ്രയോഗ വസ്തുക്കൾ അതിവേഗം ഉയർന്നുവന്നു. 1984-ൽ, അയോവ സ്റ്റേറ്റ് യൂണിവേഴ്സിറ്റി, യുഎസ് ഊർജ്ജ വകുപ്പിന്റെ അമേസ് ലബോറട്ടറി, യുഎസ് നേവി സർഫസ് വെപ്പൺസ് റിസർച്ച് സെന്റർ (പിന്നീട് സ്ഥാപിതമായ എഡ്ജ് ടെക്നോളജി കോർപ്പറേഷന്റെ (ET REMA) പ്രധാന ഉദ്യോഗസ്ഥർ വന്നത്) എന്നിവ ഒരു പുതിയ അപൂർവ ഭൂമി ബുദ്ധിപരമായ മെറ്റീരിയൽ വികസിപ്പിക്കുന്നതിന് സഹകരിച്ചു, അതായത് ടെർബിയം ഡിസ്പ്രോസിയം ഫെറോ മാഗ്നറ്റിക് മാഗ്നറ്റോസ്ട്രിക്റ്റീവ് മെറ്റീരിയൽ. വൈദ്യുതോർജ്ജത്തെ വേഗത്തിൽ മെക്കാനിക്കൽ ഊർജ്ജമാക്കി മാറ്റുന്നതിനുള്ള മികച്ച സ്വഭാവസവിശേഷതകൾ ഈ പുതിയ ഇന്റലിജന്റ് മെറ്റീരിയലിനുണ്ട്. ഈ ഭീമൻ മാഗ്നറ്റോസ്ട്രിക്റ്റീവ് മെറ്റീരിയൽ കൊണ്ട് നിർമ്മിച്ച അണ്ടർവാട്ടർ, ഇലക്ട്രോ-അക്കോസ്റ്റിക് ട്രാൻസ്ഡ്യൂസറുകൾ നാവിക ഉപകരണങ്ങൾ, എണ്ണക്കിണർ കണ്ടെത്തൽ സ്പീക്കറുകൾ, ശബ്ദ, വൈബ്രേഷൻ നിയന്ത്രണ സംവിധാനങ്ങൾ, സമുദ്ര പര്യവേക്ഷണം, ഭൂഗർഭ ആശയവിനിമയ സംവിധാനങ്ങൾ എന്നിവയിൽ വിജയകരമായി ക്രമീകരിച്ചിട്ടുണ്ട്. അതിനാൽ, ടെർബിയം ഡിസ്പ്രോസിയം ഇരുമ്പ് ഭീമൻ മാഗ്നറ്റോസ്ട്രിക്റ്റീവ് മെറ്റീരിയൽ പിറന്നയുടനെ, ലോകമെമ്പാടുമുള്ള വ്യാവസായിക രാജ്യങ്ങളിൽ നിന്ന് ഇതിന് വ്യാപകമായ ശ്രദ്ധ ലഭിച്ചു. യുണൈറ്റഡ് സ്റ്റേറ്റ്സിലെ എഡ്ജ് ടെക്നോളജീസ് 1989-ൽ ടെർബിയം ഡിസ്പ്രോസിയം ഇരുമ്പ് ഭീമൻ മാഗ്നെറ്റോസ്ട്രിക്റ്റീവ് വസ്തുക്കൾ ഉത്പാദിപ്പിക്കാൻ തുടങ്ങി, അവയ്ക്ക് ടെർഫെനോൾ ഡി എന്ന് പേരിട്ടു. തുടർന്ന്, സ്വീഡൻ, ജപ്പാൻ, റഷ്യ, യുണൈറ്റഡ് കിംഗ്ഡം, ഓസ്ട്രേലിയ എന്നിവയും ടെർബിയം ഡിസ്പ്രോസിയം ഇരുമ്പ് ഭീമൻ മാഗ്നെറ്റോസ്ട്രിക്റ്റീവ് വസ്തുക്കൾ വികസിപ്പിച്ചെടുത്തു.

അമേരിക്കൻ ഐക്യനാടുകളിലെ ഈ മെറ്റീരിയലിന്റെ വികസനത്തിന്റെ ചരിത്രത്തിൽ നിന്ന്, മെറ്റീരിയലിന്റെ കണ്ടുപിടുത്തവും അതിന്റെ ആദ്യകാല കുത്തക പ്രയോഗങ്ങളും സൈനിക വ്യവസായവുമായി (നാവികസേന പോലുള്ളവ) നേരിട്ട് ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു. ചൈനയുടെ സൈനിക, പ്രതിരോധ വകുപ്പുകൾ ഈ മെറ്റീരിയലിനെക്കുറിച്ചുള്ള അവരുടെ ധാരണ ക്രമേണ ശക്തിപ്പെടുത്തുന്നുണ്ടെങ്കിലും. എന്നിരുന്നാലും, ചൈനയുടെ സമഗ്രമായ ദേശീയ ശക്തിയുടെ ഗണ്യമായ വർദ്ധനവോടെ, 21-ാം നൂറ്റാണ്ടിലെ സൈനിക മത്സര തന്ത്രം കൈവരിക്കുന്നതിനും ഉപകരണ നിലവാരം മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നതിനുമുള്ള ആവശ്യം തീർച്ചയായും വളരെ അടിയന്തിരമായിരിക്കും. അതിനാൽ, സൈനിക, ദേശീയ പ്രതിരോധ വകുപ്പുകൾ ടെർബിയം ഡിസ്പ്രോസിയം ഇരുമ്പ് ഭീമൻ മാഗ്നെറ്റോസ്ട്രിക്റ്റീവ് വസ്തുക്കളുടെ വ്യാപകമായ ഉപയോഗം ഒരു ചരിത്രപരമായ ആവശ്യകതയായിരിക്കും.

ചുരുക്കത്തിൽ, നിരവധി മികച്ച ഗുണങ്ങൾടെർബിയംനിരവധി ഫങ്ഷണൽ മെറ്റീരിയലുകളിൽ ഒഴിച്ചുകൂടാനാവാത്ത അംഗമായും ചില ആപ്ലിക്കേഷനുകളിൽ പകരം വയ്ക്കാനാവാത്ത സ്ഥാനമായും ഇതിനെ മാറ്റുക. എന്നിരുന്നാലും, ടെർബിയത്തിന്റെ ഉയർന്ന വില കാരണം, ഉൽപ്പാദനച്ചെലവ് കുറയ്ക്കുന്നതിന് ടെർബിയത്തിന്റെ ഉപയോഗം എങ്ങനെ ഒഴിവാക്കാമെന്നും കുറയ്ക്കാമെന്നും ആളുകൾ പഠിച്ചുകൊണ്ടിരിക്കുകയാണ്. ഉദാഹരണത്തിന്, അപൂർവ ഭൂമി മാഗ്നെറ്റോ-ഒപ്റ്റിക്കൽ വസ്തുക്കളും കുറഞ്ഞ ചെലവിൽ ഉപയോഗിക്കണം.ഡിസ്പ്രോസിയം ഇരുമ്പ്കൊബാൾട്ട് അല്ലെങ്കിൽ ഗാഡോലിനിയം ടെർബിയം കൊബാൾട്ട് പരമാവധി ഉപയോഗിക്കുക; ഉപയോഗിക്കേണ്ട പച്ച ഫ്ലൂറസെന്റ് പൊടിയിൽ ടെർബിയത്തിന്റെ അളവ് കുറയ്ക്കാൻ ശ്രമിക്കുക. വ്യാപകമായ ഉപയോഗം നിയന്ത്രിക്കുന്ന ഒരു പ്രധാന ഘടകമായി വില മാറിയിരിക്കുന്നു.ടെർബിയം. എന്നാൽ പല പ്രവർത്തനപരമായ വസ്തുക്കൾക്കും ഇത് കൂടാതെ ചെയ്യാൻ കഴിയില്ല, അതിനാൽ നമ്മൾ "ബ്ലേഡിൽ നല്ല സ്റ്റീൽ ഉപയോഗിക്കുക" എന്ന തത്വം പാലിക്കുകയും ഉപയോഗം ലാഭിക്കാൻ ശ്രമിക്കുകയും വേണം.ടെർബിയംകഴിയുന്നത്ര.