മാന്ത്രിക അപൂർവ ഭൂമി മൂലകം: ടെർബിയം

ടെർബിയംഭാരമേറിയ അപൂർവ ഭൂമികളുടെ വിഭാഗത്തിൽ പെടുന്നു, ഭൂമിയുടെ പുറംതോടിൽ 1.1 പിപിഎം മാത്രം.ടെർബിയം ഓക്സൈഡ്മൊത്തം അപൂർവ ഭൂമിയുടെ 0.01% ൽ താഴെയാണ്. ടെർബിയത്തിൻ്റെ ഉയർന്ന ഉള്ളടക്കമുള്ള ഉയർന്ന യട്രിയം അയോൺ ടൈപ്പ് ഹെവി അപൂർവ എർത്ത് അയിരിൽ പോലും, ടെർബിയത്തിൻ്റെ ഉള്ളടക്കം മൊത്തം 1.1-1.2% മാത്രമാണ്.അപൂർവ ഭൂമി, ഇത് "ശ്രേഷ്ഠമായ" വിഭാഗത്തിൽ പെട്ടതാണെന്ന് സൂചിപ്പിക്കുന്നുഅപൂർവ ഭൂമിഘടകങ്ങൾ. 1843-ൽ ടെർബിയം കണ്ടെത്തിയതു മുതൽ 100 ​​വർഷത്തിലേറെയായി, അതിൻ്റെ ദൗർലഭ്യവും മൂല്യവും അതിൻ്റെ പ്രായോഗിക പ്രയോഗത്തെ വളരെക്കാലമായി തടഞ്ഞു. അത് കഴിഞ്ഞ 30 വർഷത്തിനിടയിൽ മാത്രമാണ്ടെർബിയംഅതിൻ്റെ അതുല്യമായ കഴിവ് പ്രകടിപ്പിച്ചു.

ചരിത്രം കണ്ടെത്തുന്നു

സ്വീഡിഷ് രസതന്ത്രജ്ഞനായ കാൾ ഗുസ്താഫ് മൊസാണ്ടർ 1843-ൽ ടെർബിയം കണ്ടെത്തി. അദ്ദേഹം അതിൻ്റെ മാലിന്യങ്ങൾ കണ്ടെത്തിയത്യട്രിയം ഓക്സൈഡ്ഒപ്പംY2O3. യട്രിയംസ്വീഡനിലെ ഇറ്റ്ബി ഗ്രാമത്തിൻ്റെ പേരിലാണ് ഇത് അറിയപ്പെടുന്നത്. അയോൺ എക്സ്ചേഞ്ച് സാങ്കേതികവിദ്യയുടെ ആവിർഭാവത്തിന് മുമ്പ്, ടെർബിയം അതിൻ്റെ ശുദ്ധമായ രൂപത്തിൽ വേർതിരിച്ചിരുന്നില്ല.

മൊസാണ്ടർ ആദ്യം വിഭജിച്ചുയട്രിയം ഓക്സൈഡ്മൂന്ന് ഭാഗങ്ങളായി, എല്ലാം അയിരുകളുടെ പേരിലാണ്:യട്രിയം ഓക്സൈഡ്, എർബിയം ഓക്സൈഡ്, ഒപ്പംടെർബിയം ഓക്സൈഡ്. ടെർബിയം ഓക്സൈഡ്യഥാർത്ഥത്തിൽ പിങ്ക് നിറത്തിലുള്ള ഭാഗമാണ്, ഇപ്പോൾ അറിയപ്പെടുന്ന മൂലകം കാരണംഎർബിയം. എർബിയം ഓക്സൈഡ്(നാം ഇപ്പോൾ ടെർബിയം എന്ന് വിളിക്കുന്നത് ഉൾപ്പെടെ) യഥാർത്ഥത്തിൽ ലായനിയിൽ നിറമില്ലാത്ത ഭാഗമായിരുന്നു. ഈ മൂലകത്തിൻ്റെ ലയിക്കാത്ത ഓക്സൈഡ് ബ്രൗൺ ആയി കണക്കാക്കപ്പെടുന്നു.

പിന്നീട് തൊഴിലാളികൾക്ക് ചെറിയ നിറമില്ലാത്തത് നിരീക്ഷിക്കാൻ ബുദ്ധിമുട്ടായി.എർബിയം ഓക്സൈഡ്", എന്നാൽ ലയിക്കുന്ന പിങ്ക് ഭാഗം അവഗണിക്കാൻ കഴിയില്ല. അസ്തിത്വത്തെക്കുറിച്ചുള്ള ചർച്ചഎർബിയം ഓക്സൈഡ്ആവർത്തിച്ച് ഉയർന്നുവന്നിട്ടുണ്ട്. അരാജകത്വത്തിൽ, യഥാർത്ഥ പേര് മാറ്റുകയും പേരുകളുടെ കൈമാറ്റം തടസ്സപ്പെടുകയും ചെയ്തു, അതിനാൽ പിങ്ക് ഭാഗം ഒടുവിൽ എർബിയം അടങ്ങിയ ലായനിയായി പരാമർശിക്കപ്പെട്ടു (ലായനിയിൽ ഇത് പിങ്ക് നിറമായിരുന്നു). സെറിയം ഡയോക്സൈഡ് നീക്കം ചെയ്യാൻ സോഡിയം ഡൈസൾഫൈഡ് അല്ലെങ്കിൽ പൊട്ടാസ്യം സൾഫേറ്റ് ഉപയോഗിക്കുന്ന തൊഴിലാളികൾ ഇപ്പോൾ വിശ്വസിക്കപ്പെടുന്നു.യട്രിയം ഓക്സൈഡ്അറിയാതെ തിരിയുകടെർബിയംഅവശിഷ്ടങ്ങൾ അടങ്ങിയ സെറിയത്തിലേക്ക്. നിലവിൽ അറിയപ്പെടുന്നത്'ടെർബിയം', ഒറിജിനലിൻ്റെ ഏകദേശം 1% മാത്രംയട്രിയം ഓക്സൈഡ്നിലവിലുണ്ട്, പക്ഷേ ഇളം മഞ്ഞ നിറം പകരാൻ ഇത് മതിയാകുംയട്രിയം ഓക്സൈഡ്. അതുകൊണ്ട്ടെർബിയംതുടക്കത്തിൽ അത് ഉൾക്കൊള്ളുന്ന ഒരു ദ്വിതീയ ഘടകമാണ്, അത് അതിൻ്റെ അടുത്ത അയൽക്കാരാൽ നിയന്ത്രിക്കപ്പെടുന്നു,ഗാഡോലിനിയംഒപ്പംഡിസ്പ്രോസിയം.

പിന്നീട്, എപ്പോൾ വേണമെങ്കിലുംഅപൂർവ ഭൂമിഈ മിശ്രിതത്തിൽ നിന്ന് മൂലകങ്ങൾ വേർപെടുത്തി, ഓക്സൈഡിൻ്റെ അനുപാതം കണക്കിലെടുക്കാതെ, അവസാനം വരെ ടെർബിയത്തിൻ്റെ പേര് നിലനിർത്തി, ബ്രൗൺ ഓക്സൈഡ്ടെർബിയംശുദ്ധമായ രൂപത്തിൽ ലഭിച്ചു. പത്തൊൻപതാം നൂറ്റാണ്ടിലെ ഗവേഷകർ അൾട്രാവയലറ്റ് ഫ്ലൂറസെൻസ് സാങ്കേതികവിദ്യ ഉപയോഗിച്ച് തിളങ്ങുന്ന മഞ്ഞയോ പച്ചയോ ഉള്ള നോഡ്യൂളുകൾ (III), ഖര മിശ്രിതങ്ങളിലോ ലായനികളിലോ ടെർബിയം തിരിച്ചറിയുന്നത് എളുപ്പമാക്കുന്നു.

ഇലക്ട്രോൺ കോൺഫിഗറേഷൻ

ഇലക്ട്രോണിക് ലേഔട്ട്:

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

ഇലക്ട്രോണിക് ക്രമീകരണംടെർബിയം[Xe] 6s24f9 ആണ്. സാധാരണഗതിയിൽ, ന്യൂക്ലിയർ ചാർജ് വളരെ വലുതാകുന്നതിന് മുമ്പ്, കൂടുതൽ അയോണൈസ് ചെയ്യപ്പെടുന്നതിന് മുമ്പ് മൂന്ന് ഇലക്ട്രോണുകൾ മാത്രമേ നീക്കം ചെയ്യാൻ കഴിയൂ. എന്നിരുന്നാലും, കാര്യത്തിൽടെർബിയം, സെമി നിറഞ്ഞുടെർബിയംഫ്ലൂറിൻ വാതകം പോലെയുള്ള ശക്തമായ ഓക്സിഡൻറിൻ്റെ സാന്നിധ്യത്തിൽ നാലാമത്തെ ഇലക്ട്രോണിൻ്റെ കൂടുതൽ അയോണൈസേഷൻ അനുവദിക്കുന്നു.

ലോഹം

ടെർബിയംസിൽവർ വൈറ്റ് അപൂർവ എർത്ത് ലോഹമാണ്, അത് കത്തി ഉപയോഗിച്ച് മുറിക്കാവുന്ന ഡക്റ്റിലിറ്റി, കാഠിന്യം, മൃദുത്വം എന്നിവയുണ്ട്. 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 ഉണ്ടാക്കുന്ന ഉയർന്ന ചാർജുള്ള ലോഹമാണ്.

പ്രകൃതിയിൽ,ടെർബിയംഫോസ്ഫറസ് സെറിയം തോറിയം മണൽ, സിലിക്കൺ ബെറിലിയം യട്രിയം അയിര് എന്നിവയിൽ ചെറിയ അളവിൽ അടങ്ങിയിരിക്കുന്ന ഒരു സ്വതന്ത്ര മൂലകമായി ഒരിക്കലും കണ്ടെത്തിയിട്ടില്ല.ടെർബിയംമൊണാസൈറ്റ് മണലിൽ മറ്റ് അപൂർവ ഭൂമി മൂലകങ്ങളുമായി സഹവർത്തിത്വമുണ്ട്, സാധാരണയായി 0.03% ടെർബിയം ഉള്ളടക്കം. മറ്റ് സ്രോതസ്സുകളിൽ യട്രിയം ഫോസ്ഫേറ്റ്, അപൂർവ ഭൂമി സ്വർണ്ണം എന്നിവ ഉൾപ്പെടുന്നു, ഇവ രണ്ടും 1% വരെ ടെർബിയം അടങ്ങിയ ഓക്സൈഡുകളുടെ മിശ്രിതമാണ്.

അപേക്ഷ

എന്ന അപേക്ഷടെർബിയംകൂടുതലും ഹൈ-ടെക് ഫീൽഡുകൾ ഉൾപ്പെടുന്നു, അവ സാങ്കേതിക തീവ്രവും വിജ്ഞാന തീവ്രവുമായ അത്യാധുനിക പ്രോജക്ടുകളും അതുപോലെ തന്നെ ആകർഷകമായ വികസന സാധ്യതകളുള്ള കാര്യമായ സാമ്പത്തിക നേട്ടങ്ങളുള്ള പ്രോജക്റ്റുകളും ഉൾപ്പെടുന്നു.

പ്രധാന ആപ്ലിക്കേഷൻ മേഖലകളിൽ ഇവ ഉൾപ്പെടുന്നു:

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

(2) മൂന്ന് പ്രാഥമിക ഫ്ലൂറസെൻ്റ് പൊടികളിൽ പച്ച പൊടിക്കുള്ള ആക്റ്റിവേറ്റർ. ആധുനിക ഒപ്‌റ്റോഇലക്‌ട്രോണിക് മെറ്റീരിയലുകൾക്ക് ഫോസ്ഫറുകളുടെ മൂന്ന് അടിസ്ഥാന നിറങ്ങൾ ആവശ്യമാണ്, അതായത് ചുവപ്പ്, പച്ച, നീല, വിവിധ നിറങ്ങൾ സമന്വയിപ്പിക്കാൻ ഇത് ഉപയോഗിക്കാം. ഒപ്പംടെർബിയംഉയർന്ന ഗുണമേന്മയുള്ള പല പച്ച ഫ്ലൂറസൻ്റ് പൊടികളിലും ഒഴിച്ചുകൂടാനാവാത്ത ഘടകമാണ്.

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

(4) മാഗ്നെറ്റോ ഒപ്റ്റിക്കൽ ഗ്ലാസ് നിർമ്മിക്കുന്നു. ലേസർ സാങ്കേതികവിദ്യയിൽ റൊട്ടേറ്ററുകൾ, ഐസൊലേറ്ററുകൾ, രക്തചംക്രമണങ്ങൾ എന്നിവ നിർമ്മിക്കുന്നതിനുള്ള ഒരു പ്രധാന വസ്തുവാണ് ടെർബിയം അടങ്ങിയ ഫാരഡെ റൊട്ടേട്ടറി ഗ്ലാസ്.

(5) ടെർബിയം ഡിസ്പ്രോസിയം ഫെറോമാഗ്നെറ്റോസ്ട്രിക്റ്റീവ് അലോയ് (ടെർഫെനോൾ) യുടെ വികസനവും വികസനവും ടെർബിയത്തിന് പുതിയ ആപ്ലിക്കേഷനുകൾ തുറന്നു.

കൃഷിക്കും മൃഗസംരക്ഷണത്തിനും

അപൂർവ ഭൂമിടെർബിയംവിളകളുടെ ഗുണനിലവാരം മെച്ചപ്പെടുത്താനും ഒരു നിശ്ചിത സാന്ദ്രത പരിധിക്കുള്ളിൽ ഫോട്ടോസിന്തസിസ് നിരക്ക് വർദ്ധിപ്പിക്കാനും കഴിയും. ടെർബിയത്തിൻ്റെ സമുച്ചയങ്ങൾക്ക് ഉയർന്ന ജൈവിക പ്രവർത്തനമുണ്ട്, കൂടാതെ ടെർനറി കോംപ്ലക്സുകൾടെർബിയം, Tb (Ala) 3BenIm (ClO4) 3-3H2O, ബ്രോഡ്-സ്പെക്ട്രം ആൻറി ബാക്ടീരിയൽ ഗുണങ്ങളുള്ള സ്റ്റാഫൈലോകോക്കസ് ഓറിയസ്, ബാസിലസ് സബ്‌റ്റിലിസ്, എസ്ഷെറിച്ചിയ കോളി എന്നിവയിൽ നല്ല ആൻറി ബാക്ടീരിയൽ, ബാക്ടീരിയ നശിപ്പിക്കുന്ന ഇഫക്റ്റുകൾ ഉണ്ട്. ഈ കോംപ്ലക്സുകളുടെ പഠനം ആധുനിക ബാക്ടീരിയ നശിപ്പിക്കുന്ന മരുന്നുകൾക്ക് ഒരു പുതിയ ഗവേഷണ ദിശ നൽകുന്നു.

luminescence മേഖലയിൽ ഉപയോഗിക്കുന്നു

ആധുനിക ഒപ്‌റ്റോഇലക്‌ട്രോണിക് മെറ്റീരിയലുകൾക്ക് ഫോസ്ഫറുകളുടെ മൂന്ന് അടിസ്ഥാന നിറങ്ങൾ ആവശ്യമാണ്, അതായത് ചുവപ്പ്, പച്ച, നീല, വിവിധ നിറങ്ങൾ സമന്വയിപ്പിക്കാൻ ഇത് ഉപയോഗിക്കാം. ഉയർന്ന നിലവാരമുള്ള പല പച്ച ഫ്ലൂറസൻ്റ് പൊടികളിലും ഒഴിച്ചുകൂടാനാവാത്ത ഘടകമാണ് ടെർബിയം. അപൂർവ എർത്ത് കളർ ടിവി റെഡ് ഫ്ലൂറസൻ്റ് പൗഡറിൻ്റെ ജനനം ആവശ്യത്തെ ഉത്തേജിപ്പിച്ചിട്ടുണ്ടെങ്കിൽയട്രിയംഒപ്പംയൂറോപ്പ്, പിന്നെ ടെർബിയത്തിൻ്റെ പ്രയോഗവും വികസനവും വിളക്കുകൾക്കായുള്ള അപൂർവ എർത്ത് മൂന്ന് പ്രാഥമിക നിറമുള്ള പച്ച ഫ്ലൂറസൻ്റ് പൊടിയാണ് പ്രോത്സാഹിപ്പിച്ചത്. 1980-കളുടെ തുടക്കത്തിൽ, ഫിലിപ്‌സ് ലോകത്തിലെ ആദ്യത്തെ കോംപാക്റ്റ് എനർജി-സേവിംഗ് ഫ്ലൂറസെൻ്റ് ലാമ്പ് കണ്ടുപിടിച്ചു, അത് അതിവേഗം ആഗോളതലത്തിൽ പ്രചരിപ്പിക്കുകയും ചെയ്തു. Tb3+ അയോണുകൾക്ക് 545nm തരംഗദൈർഘ്യമുള്ള പച്ച വെളിച്ചം പുറപ്പെടുവിക്കാൻ കഴിയും, മിക്കവാറും എല്ലാ അപൂർവ എർത്ത് ഗ്രീൻ ഫ്ലൂറസെൻ്റ് പൊടികളും ഉപയോഗിക്കുന്നുടെർബിയം, ഒരു ആക്റ്റിവേറ്റർ ആയി.

കളർ ടിവി കാഥോഡ് റേ ട്യൂബുകൾക്ക് (സിആർടി) ഉപയോഗിക്കുന്ന പച്ച ഫ്ലൂറസൻ്റ് പൗഡർ എല്ലായ്പ്പോഴും വിലകുറഞ്ഞതും കാര്യക്ഷമവുമായ സിങ്ക് സൾഫൈഡിനെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ളതാണ്, എന്നാൽ ടെർബിയം പൗഡർ എല്ലായ്പ്പോഴും പ്രൊജക്ഷൻ കളർ ടിവി ഗ്രീൻ പൗഡറായി ഉപയോഗിക്കുന്നു, അതായത് Y2SiO5: Tb3+, Y3 (Al, Ga) 5O12: Tb3+, LaOBr: Tb3+. വലിയ സ്‌ക്രീൻ ഹൈ-ഡെഫനിഷൻ ടെലിവിഷൻ (എച്ച്‌ഡിടിവി) വികസിപ്പിച്ചതോടെ, സിആർടികൾക്കായുള്ള ഉയർന്ന പ്രകടനമുള്ള പച്ച ഫ്ലൂറസെൻ്റ് പൊടികളും വികസിപ്പിച്ചെടുക്കുന്നു. ഉദാഹരണത്തിന്, ഹൈബ്രിഡ് ഗ്രീൻ ഫ്ലൂറസൻ്റ് പൗഡർ വിദേശത്ത് വികസിപ്പിച്ചെടുത്തിട്ടുണ്ട്, അതിൽ Y3 (Al, Ga) 5O12: Tb3+, LaOCl: Tb3+, Y2SiO5: Tb3+ എന്നിവ അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു, അവ ഉയർന്ന കറൻ്റ് ഡെൻസിറ്റിയിൽ മികച്ച ലുമിനസെൻസ് കാര്യക്ഷമതയുള്ളതാണ്.

പരമ്പരാഗത എക്സ്-റേ ഫ്ലൂറസൻ്റ് പൊടി കാൽസ്യം ടങ്സ്റ്റേറ്റ് ആണ്. 1970 കളിലും 1980 കളിലും, സെൻസിറ്റൈസേഷൻ സ്ക്രീനുകൾക്കായി അപൂർവ എർത്ത് ഫ്ലൂറസെൻ്റ് പൊടികൾ വികസിപ്പിച്ചെടുത്തു.ടെർബിയം,ആക്ടിവേറ്റഡ് ലാന്തനം സൾഫൈഡ് ഓക്സൈഡ്, ടെർബിയം ആക്ടിവേറ്റഡ് ലാന്തനം ബ്രോമൈഡ് ഓക്സൈഡ് (പച്ച സ്‌ക്രീനുകൾക്ക്), ടെർബിയം ആക്റ്റിവേറ്റഡ് യട്രിയം സൾഫൈഡ് ഓക്സൈഡ്. കാൽസ്യം ടങ്സ്റ്റേറ്റുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ, അപൂർവ എർത്ത് ഫ്ലൂറസൻ്റ് പൗഡറിന് രോഗികൾക്ക് എക്സ്-റേ വികിരണത്തിൻ്റെ സമയം 80% കുറയ്ക്കാനും എക്സ്-റേ ഫിലിമുകളുടെ മിഴിവ് മെച്ചപ്പെടുത്താനും എക്സ്-റേ ട്യൂബുകളുടെ ആയുസ്സ് വർദ്ധിപ്പിക്കാനും ഊർജ്ജ ഉപഭോഗം കുറയ്ക്കാനും കഴിയും. ടെർബിയം മെഡിക്കൽ എക്സ്-റേ മെച്ചപ്പെടുത്തൽ സ്ക്രീനുകൾക്കുള്ള ഫ്ലൂറസെൻ്റ് പൊടി ആക്റ്റിവേറ്ററായും ഉപയോഗിക്കുന്നു, ഇത് എക്സ്-റേ ഒപ്റ്റിക്കൽ ഇമേജുകളാക്കി മാറ്റുന്നതിൻ്റെ സംവേദനക്ഷമതയെ വളരെയധികം മെച്ചപ്പെടുത്താനും എക്സ്-റേ ഫിലിമുകളുടെ വ്യക്തത മെച്ചപ്പെടുത്താനും എക്സ്-റേയുടെ എക്സ്പോഷർ ഡോസ് വളരെയധികം കുറയ്ക്കാനും കഴിയും. മനുഷ്യ ശരീരത്തിലേക്കുള്ള കിരണങ്ങൾ (50% ൽ കൂടുതൽ).

ടെർബിയംപുതിയ അർദ്ധചാലക ലൈറ്റിംഗിനായി നീല വെളിച്ചത്താൽ ഉത്തേജിപ്പിക്കപ്പെടുന്ന വെളുത്ത LED ഫോസ്ഫറിൽ ഒരു ആക്റ്റിവേറ്ററായും ഉപയോഗിക്കുന്നു. ടെർബിയം അലൂമിനിയം മാഗ്നെറ്റോ ഒപ്റ്റിക്കൽ ക്രിസ്റ്റൽ ഫോസ്ഫറുകൾ ഉത്പാദിപ്പിക്കാൻ ഇത് ഉപയോഗിക്കാം, നീല പ്രകാശം പുറപ്പെടുവിക്കുന്ന ഡയോഡുകൾ ഉത്തേജക പ്രകാശ സ്രോതസ്സുകളായി ഉപയോഗിക്കുന്നു, കൂടാതെ ജനറേറ്റുചെയ്ത ഫ്ലൂറസെൻസ് ശുദ്ധമായ വെളുത്ത വെളിച്ചം ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കുന്നതിന് ഉത്തേജക പ്രകാശവുമായി കലർത്തുന്നു.

ടെർബിയം ഉപയോഗിച്ച് നിർമ്മിച്ച ഇലക്ട്രോലൂമിനസെൻ്റ് മെറ്റീരിയലുകളിൽ പ്രധാനമായും സിങ്ക് സൾഫൈഡ് ഗ്രീൻ ഫ്ലൂറസെൻ്റ് പൊടി ഉൾപ്പെടുന്നു.ടെർബിയംആക്ടിവേറ്റർ ആയി. അൾട്രാവയലറ്റ് വികിരണത്തിന് കീഴിൽ, ടെർബിയത്തിൻ്റെ ഓർഗാനിക് കോംപ്ലക്സുകൾക്ക് ശക്തമായ പച്ച ഫ്ലൂറസെൻസ് പുറപ്പെടുവിക്കാൻ കഴിയും, കൂടാതെ നേർത്ത ഫിലിം ഇലക്ട്രോലൂമിനെസെൻ്റ് മെറ്റീരിയലുകളായി ഉപയോഗിക്കാം. എന്ന പഠനത്തിൽ കാര്യമായ പുരോഗതി ഉണ്ടായിട്ടുണ്ടെങ്കിലുംഅപൂർവ ഭൂമിഓർഗാനിക് കോംപ്ലക്സ് ഇലക്ട്രോലൂമിനസെൻ്റ് നേർത്ത ഫിലിമുകൾ, പ്രായോഗികതയിൽ നിന്ന് ഇപ്പോഴും ഒരു നിശ്ചിത വിടവ് ഉണ്ട്, അപൂർവ ഭൂമിയിലെ ഓർഗാനിക് കോംപ്ലക്സ് ഇലക്ട്രോലൂമിനസെൻ്റ് നേർത്ത ഫിലിമുകളും ഉപകരണങ്ങളും സംബന്ധിച്ച ഗവേഷണം ഇപ്പോഴും ആഴത്തിലാണ്.

ടെർബിയത്തിൻ്റെ ഫ്ലൂറസെൻസ് സവിശേഷതകൾ ഫ്ലൂറസെൻസ് പേടകങ്ങളായും ഉപയോഗിക്കുന്നു. ഓഫ്‌ലോക്‌സാസിൻ ടെർബിയം (Tb3+) കോംപ്ലക്‌സും ഡിയോക്‌സിറൈബോ ന്യൂക്ലിക് ആസിഡും (DNA) തമ്മിലുള്ള പ്രതിപ്രവർത്തനം, ഓഫ്‌ലോക്‌സാസിൻ ടെർബിയത്തിൻ്റെ (Tb3+) ഫ്ലൂറസെൻസ് പ്രോബ് പോലുള്ള ഫ്ലൂറസെൻസും ആഗിരണ സ്പെക്‌ട്രയും ഉപയോഗിച്ച് പഠിച്ചു. ഓഫ്ലോക്‌സാസിൻ Tb3+പ്രോബിന് DNA തന്മാത്രകളുമായി ഒരു ഗ്രോവ് ബൈൻഡിംഗ് ഉണ്ടാക്കാൻ കഴിയുമെന്നും deoxyribonucleic ആസിഡ് ഓഫ്‌ലോക്‌സാസിൻ Tb3+ സിസ്റ്റത്തിൻ്റെ ഫ്ലൂറസെൻസ് ഗണ്യമായി വർദ്ധിപ്പിക്കുമെന്നും ഫലങ്ങൾ കാണിച്ചു. ഈ മാറ്റത്തെ അടിസ്ഥാനമാക്കി, ഡിയോക്സിറൈബോ ന്യൂക്ലിക് ആസിഡ് നിർണ്ണയിക്കാനാകും.

മാഗ്നെറ്റോ ഒപ്റ്റിക്കൽ മെറ്റീരിയലുകൾക്കായി

മാഗ്നെറ്റോ-ഒപ്റ്റിക്കൽ മെറ്റീരിയലുകൾ എന്നും അറിയപ്പെടുന്ന ഫാരഡെ ഇഫക്റ്റ് ഉള്ള മെറ്റീരിയലുകൾ ലേസറുകളിലും മറ്റ് ഒപ്റ്റിക്കൽ ഉപകരണങ്ങളിലും വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കുന്നു. മാഗ്നെറ്റോ ഒപ്റ്റിക്കൽ സാമഗ്രികളിൽ സാധാരണയായി രണ്ട് തരം ഉണ്ട്: മാഗ്നെറ്റോ ഒപ്റ്റിക്കൽ ക്രിസ്റ്റലുകൾ, മാഗ്നെറ്റോ ഒപ്റ്റിക്കൽ ഗ്ലാസ്. അവയിൽ, മാഗ്നെറ്റോ-ഒപ്റ്റിക്കൽ പരലുകൾക്ക് (യട്രിയം ഇരുമ്പ് ഗാർനെറ്റ്, ടെർബിയം ഗാലിയം ഗാർനെറ്റ് എന്നിവ) ക്രമീകരിക്കാവുന്ന പ്രവർത്തന ആവൃത്തിയും ഉയർന്ന താപ സ്ഥിരതയും ഗുണങ്ങളുണ്ട്, പക്ഷേ അവ ചെലവേറിയതും നിർമ്മിക്കാൻ പ്രയാസവുമാണ്. കൂടാതെ, ഉയർന്ന ഫാരഡേ റൊട്ടേഷൻ കോണുകളുള്ള പല കാന്തിക-ഒപ്റ്റിക്കൽ പരലുകൾക്കും ഹ്രസ്വ തരംഗ ശ്രേണിയിൽ ഉയർന്ന ആഗിരണം ഉണ്ട്, ഇത് അവയുടെ ഉപയോഗം പരിമിതപ്പെടുത്തുന്നു. മാഗ്നെറ്റോ ഒപ്റ്റിക്കൽ ക്രിസ്റ്റലുകളുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ, മാഗ്നെറ്റോ ഒപ്റ്റിക്കൽ ഗ്ലാസിന് ഉയർന്ന പ്രക്ഷേപണത്തിൻ്റെ ഗുണമുണ്ട്, മാത്രമല്ല വലിയ ബ്ലോക്കുകളോ നാരുകളോ ആക്കാൻ എളുപ്പമാണ്. നിലവിൽ, ഉയർന്ന ഫാരഡെ ഇഫക്റ്റുള്ള മാഗ്നെറ്റോ-ഒപ്റ്റിക്കൽ ഗ്ലാസുകൾ പ്രധാനമായും അപൂർവ എർത്ത് അയോൺ ഡോപ്പ് ചെയ്ത ഗ്ലാസുകളാണ്.

മാഗ്നെറ്റോ ഒപ്റ്റിക്കൽ സ്റ്റോറേജ് മെറ്റീരിയലുകൾക്കായി ഉപയോഗിക്കുന്നു

സമീപ വർഷങ്ങളിൽ, മൾട്ടിമീഡിയയുടെയും ഓഫീസ് ഓട്ടോമേഷൻ്റെയും ദ്രുതഗതിയിലുള്ള വികാസത്തോടെ, പുതിയ ഉയർന്ന ശേഷിയുള്ള കാന്തിക ഡിസ്കുകളുടെ ആവശ്യം വർദ്ധിച്ചുകൊണ്ടിരിക്കുകയാണ്. അമോർഫസ് മെറ്റൽ ടെർബിയം ട്രാൻസിഷൻ മെറ്റൽ അലോയ് നേർത്ത ഫിലിമുകൾ ഉയർന്ന പ്രകടനമുള്ള മാഗ്നെറ്റോ ഒപ്റ്റിക്കൽ ഡിസ്കുകൾ നിർമ്മിക്കാൻ ഉപയോഗിച്ചു. അവയിൽ, TbFeCo അലോയ് നേർത്ത ഫിലിം മികച്ച പ്രകടനമാണ്. ടെർബിയം അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള മാഗ്നെറ്റോ-ഒപ്റ്റിക്കൽ മെറ്റീരിയലുകൾ വലിയ തോതിൽ നിർമ്മിക്കപ്പെട്ടു, അവയിൽ നിന്ന് നിർമ്മിച്ച മാഗ്നെറ്റോ-ഒപ്റ്റിക്കൽ ഡിസ്കുകൾ കമ്പ്യൂട്ടർ സ്റ്റോറേജ് ഘടകങ്ങളായി ഉപയോഗിക്കുന്നു, സംഭരണ ​​ശേഷി 10-15 മടങ്ങ് വർദ്ധിച്ചു. അവയ്ക്ക് വലിയ കപ്പാസിറ്റിയുടെയും വേഗത്തിലുള്ള ആക്സസ് വേഗതയുടെയും ഗുണങ്ങളുണ്ട്, മാത്രമല്ല ഉയർന്ന സാന്ദ്രതയുള്ള ഒപ്റ്റിക്കൽ ഡിസ്കുകൾക്കായി ഉപയോഗിക്കുമ്പോൾ പതിനായിരക്കണക്കിന് തവണ തുടച്ചുമാറ്റാനും പൂശാനും കഴിയും. ഇലക്ട്രോണിക് ഇൻഫർമേഷൻ സ്റ്റോറേജ് ടെക്നോളജിയിലെ പ്രധാന വസ്തുക്കളാണ് അവ. ദൃശ്യവും സമീപ-ഇൻഫ്രാറെഡ് ബാൻഡുകളിൽ ഏറ്റവും സാധാരണയായി ഉപയോഗിക്കുന്ന മാഗ്നെറ്റോ-ഒപ്റ്റിക്കൽ മെറ്റീരിയൽ ടെർബിയം ഗാലിയം ഗാർനെറ്റ് (TGG) സിംഗിൾ ക്രിസ്റ്റൽ ആണ്, ഇത് ഫാരഡെ റൊട്ടേറ്ററുകളും ഐസൊലേറ്ററുകളും നിർമ്മിക്കുന്നതിനുള്ള മികച്ച മാഗ്നെറ്റോ-ഒപ്റ്റിക്കൽ മെറ്റീരിയലാണ്.

മാഗ്നെറ്റോ ഒപ്റ്റിക്കൽ ഗ്ലാസിന്

ഫാരഡെ മാഗ്നെറ്റോ ഒപ്റ്റിക്കൽ ഗ്ലാസിന് ദൃശ്യവും ഇൻഫ്രാറെഡ് മേഖലകളിൽ നല്ല സുതാര്യതയും ഐസോട്രോപ്പിയും ഉണ്ട്, കൂടാതെ വിവിധ സങ്കീർണ്ണ രൂപങ്ങൾ ഉണ്ടാക്കാനും കഴിയും. വലിയ വലിപ്പത്തിലുള്ള ഉൽപ്പന്നങ്ങൾ ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കാൻ എളുപ്പമാണ്, ഒപ്റ്റിക്കൽ ഫൈബറുകളിലേക്ക് ആകർഷിക്കാൻ കഴിയും. അതിനാൽ, മാഗ്നെറ്റോ ഒപ്റ്റിക്കൽ ഐസൊലേറ്ററുകൾ, മാഗ്നെറ്റോ ഒപ്റ്റിക്കൽ മോഡുലേറ്ററുകൾ, ഫൈബർ ഒപ്റ്റിക് കറൻ്റ് സെൻസറുകൾ തുടങ്ങിയ മാഗ്നെറ്റോ ഒപ്റ്റിക്കൽ ഉപകരണങ്ങളിൽ ഇതിന് വിശാലമായ ആപ്ലിക്കേഷൻ സാധ്യതകളുണ്ട്. ദൃശ്യപരവും ഇൻഫ്രാറെഡ് ശ്രേണിയിലുള്ളതുമായ വലിയ കാന്തിക നിമിഷവും ചെറിയ ആഗിരണം ഗുണകവും കാരണം, Tb3+ അയോണുകൾ മാഗ്നെറ്റോ ഒപ്റ്റിക്കൽ ഗ്ലാസുകളിൽ സാധാരണയായി ഉപയോഗിക്കുന്ന അപൂർവ എർത്ത് അയോണുകളായി മാറിയിരിക്കുന്നു.

ടെർബിയം ഡിസ്പ്രോസിയം ഫെറോമാഗ്നെറ്റോസ്ട്രിക്റ്റീവ് അലോയ്

ഇരുപതാം നൂറ്റാണ്ടിൻ്റെ അവസാനത്തിൽ, ലോക സാങ്കേതിക വിപ്ലവത്തിൻ്റെ തുടർച്ചയായ ആഴത്തിൽ, പുതിയ അപൂർവ ഭൂമി പ്രയോഗ സാമഗ്രികൾ അതിവേഗം ഉയർന്നുവന്നു. 1984-ൽ, അയോവ സ്റ്റേറ്റ് യൂണിവേഴ്സിറ്റി, യുഎസ് ഊർജ്ജ വകുപ്പിൻ്റെ അമേസ് ലബോറട്ടറി, യുഎസ് നേവി സർഫേസ് വെപ്പൺസ് റിസർച്ച് സെൻ്റർ (പിന്നീട് സ്ഥാപിതമായ എഡ്ജ് ടെക്നോളജി കോർപ്പറേഷൻ്റെ (ET REMA) പ്രധാന ഉദ്യോഗസ്ഥർ ഇതിൽ നിന്നാണ് വന്നത്) ഒരു പുതിയ അപൂർവ വികസിപ്പിച്ചെടുക്കാൻ സഹകരിച്ചു. എർത്ത് ഇൻ്റലിജൻ്റ് മെറ്റീരിയൽ, അതായത് ടെർബിയം ഡിസ്പ്രോസിയം ഫെറോ മാഗ്നെറ്റിക് മാഗ്നെറ്റോസ്ട്രിക്റ്റീവ് മെറ്റീരിയൽ. ഈ പുതിയ ഇൻ്റലിജൻ്റ് മെറ്റീരിയലിന് വൈദ്യുതോർജ്ജത്തെ വേഗത്തിൽ മെക്കാനിക്കൽ എനർജിയാക്കി മാറ്റുന്നതിനുള്ള മികച്ച സവിശേഷതകളുണ്ട്. ഈ ഭീമാകാരമായ മാഗ്നെറ്റോസ്ട്രിക്റ്റീവ് മെറ്റീരിയലിൽ നിർമ്മിച്ച അണ്ടർവാട്ടർ, ഇലക്ട്രോ-അക്കോസ്റ്റിക് ട്രാൻസ്ഡ്യൂസറുകൾ നാവിക ഉപകരണങ്ങൾ, എണ്ണ കിണർ കണ്ടെത്തൽ സ്പീക്കറുകൾ, ശബ്ദ, വൈബ്രേഷൻ നിയന്ത്രണ സംവിധാനങ്ങൾ, സമുദ്ര പര്യവേക്ഷണം, ഭൂഗർഭ ആശയവിനിമയ സംവിധാനങ്ങൾ എന്നിവയിൽ വിജയകരമായി ക്രമീകരിച്ചിട്ടുണ്ട്. അതിനാൽ, ടെർബിയം ഡിസ്പ്രോസിയം ഇരുമ്പ് ഭീമൻ മാഗ്നെറ്റോസ്ട്രിക്റ്റീവ് മെറ്റീരിയൽ ജനിച്ചയുടനെ, ലോകമെമ്പാടുമുള്ള വ്യാവസായിക രാജ്യങ്ങളിൽ നിന്ന് ഇതിന് വ്യാപകമായ ശ്രദ്ധ ലഭിച്ചു. യുണൈറ്റഡ് സ്റ്റേറ്റ്സിലെ എഡ്ജ് ടെക്നോളജീസ് 1989-ൽ ടെർബിയം ഡിസ്പ്രോസിയം ഇരുമ്പ് ഭീമൻ മാഗ്നെറ്റോസ്ട്രിക്റ്റീവ് മെറ്റീരിയലുകൾ നിർമ്മിക്കാൻ തുടങ്ങി, അവയ്ക്ക് ടെർഫെനോൾ ഡി എന്ന് നാമകരണം ചെയ്തു. തുടർന്ന്, സ്വീഡൻ, ജപ്പാൻ, റഷ്യ, യുണൈറ്റഡ് കിംഗ്ഡം, ഓസ്ട്രേലിയ എന്നിവയും ടെർബിയം ഡിസ്പ്രോസിയം ഇരുമ്പ് ഭീമൻ മാഗ്നെറ്റോസ്ട്രിക്റ്റീവ് മെറ്റീരിയലുകൾ വികസിപ്പിച്ചെടുത്തു.

യുണൈറ്റഡ് സ്റ്റേറ്റ്സിലെ ഈ മെറ്റീരിയലിൻ്റെ വികസനത്തിൻ്റെ ചരിത്രത്തിൽ നിന്ന്, മെറ്റീരിയലിൻ്റെ കണ്ടുപിടുത്തവും അതിൻ്റെ ആദ്യകാല കുത്തക പ്രയോഗങ്ങളും സൈനിക വ്യവസായവുമായി നേരിട്ട് ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു (നാവികസേന പോലുള്ളവ). ചൈനയുടെ സൈനിക, പ്രതിരോധ വകുപ്പുകൾ ഈ മെറ്റീരിയലിനെക്കുറിച്ചുള്ള അവരുടെ ധാരണ ക്രമേണ ശക്തിപ്പെടുത്തുന്നുണ്ടെങ്കിലും. എന്നിരുന്നാലും, ചൈനയുടെ സമഗ്രമായ ദേശീയ ശക്തിയുടെ ഗണ്യമായ വർദ്ധനവോടെ, 21-ാം നൂറ്റാണ്ടിലെ സൈനിക മത്സര തന്ത്രം കൈവരിക്കുന്നതിനും ഉപകരണങ്ങളുടെ നിലവാരം മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നതിനുമുള്ള ആവശ്യം തീർച്ചയായും വളരെ അടിയന്തിരമായിരിക്കും. അതിനാൽ, സൈനിക, ദേശീയ പ്രതിരോധ വകുപ്പുകൾ ടെർബിയം ഡിസ്പ്രോസിയം ഇരുമ്പ് ഭീമൻ മാഗ്നെറ്റോസ്ട്രിക്റ്റീവ് മെറ്റീരിയലുകളുടെ വ്യാപകമായ ഉപയോഗം ഒരു ചരിത്രപരമായ ആവശ്യമാണ്.

ചുരുക്കത്തിൽ, നിരവധി മികച്ച ഗുണങ്ങൾടെർബിയംനിരവധി ഫങ്ഷണൽ മെറ്റീരിയലുകളുടെ ഒഴിച്ചുകൂടാനാവാത്ത അംഗവും ചില ആപ്ലിക്കേഷൻ ഫീൽഡുകളിൽ പകരം വയ്ക്കാനാവാത്ത സ്ഥാനവും ആക്കുക. എന്നിരുന്നാലും, ടെർബിയത്തിൻ്റെ ഉയർന്ന വില കാരണം, ഉൽപാദനച്ചെലവ് കുറയ്ക്കുന്നതിന് ടെർബിയത്തിൻ്റെ ഉപയോഗം എങ്ങനെ ഒഴിവാക്കാമെന്നും കുറയ്ക്കാമെന്നും ആളുകൾ പഠിക്കുന്നു. ഉദാഹരണത്തിന്, അപൂർവ എർത്ത് മാഗ്നെറ്റോ-ഒപ്റ്റിക്കൽ മെറ്റീരിയലുകളും കുറഞ്ഞ ചെലവിൽ ഉപയോഗിക്കണംഡിസ്പ്രോസിയം ഇരുമ്പ്കൊബാൾട്ട് അല്ലെങ്കിൽ ഗഡോലിനിയം ടെർബിയം കോബാൾട്ട് കഴിയുന്നത്ര; ഉപയോഗിക്കേണ്ട പച്ച ഫ്ലൂറസെൻ്റ് പൊടിയിൽ ടെർബിയത്തിൻ്റെ ഉള്ളടക്കം കുറയ്ക്കാൻ ശ്രമിക്കുക. വ്യാപകമായ ഉപയോഗത്തെ നിയന്ത്രിക്കുന്ന ഒരു പ്രധാന ഘടകമായി വില മാറിയിരിക്കുന്നുടെർബിയം. എന്നാൽ പല പ്രവർത്തന സാമഗ്രികൾക്കും ഇത് കൂടാതെ ചെയ്യാൻ കഴിയില്ല, അതിനാൽ നമ്മൾ "ബ്ലേഡിൽ നല്ല സ്റ്റീൽ ഉപയോഗിക്കുക" എന്ന തത്വം പാലിക്കുകയും അതിൻ്റെ ഉപയോഗം ലാഭിക്കാൻ ശ്രമിക്കുകയും വേണം.ടെർബിയംകഴിയുന്നത്ര.