ආශ්චර්යමත් දුර්ලභ පෘථිවි මූලද්රව්යය: ටර්බියම්

ටර්බියම්බර ගණයට අයත් වේදුර්ලභ පෘථිවි, පෘථිවි පෘෂ්ඨයේ අඩු බහුලත්වය 1.1 ppm පමණි. ටර්බියම් ඔක්සයිඩ් සමස්ත දුර්ලභ පෘථිවි වලින් 0.01% ට වඩා අඩුය. ටර්බියම්වල ඉහළම අන්තර්ගතය සහිත ඉහළ යිට්‍රියම් අයන වර්ගයේ බර දුර්ලභ පෘථිවි ලෝපස් වල පවා, ටර්බියම් අන්තර්ගතය දුර්ලභ පෘථිවි මූලද්‍රව්‍යවල “උතුම්” ගණයට අයත් වන බව පෙන්නුම් කරමින් සමස්ත දුර්ලභ පෘථිවියෙන් 1.1-1.2% ක් පමණි. 1843 දී ටර්බියම් සොයා ගැනීමෙන් වසර 100 කට වැඩි කාලයක් තිස්සේ එහි හිඟකම සහ වටිනාකම දිගු කාලයක් තිස්සේ එහි ප්‍රායෝගික භාවිතය වළක්වා ඇත. ටර්බියම් එහි අද්විතීය දක්ෂතා පෙන්නුම් කර ඇත්තේ පසුගිය වසර 30 තුළ පමණි.

ඉතිහාසය සොයා ගැනීම

ස්වීඩන් රසායනඥ කාල් ගුස්ටාෆ් මොසැන්ඩර් 1843 දී ටර්බියම් සොයා ගත්තේය. ඔහු එහි අපිරිසිදු බව සොයා ගත්තේය.Yttrium(III) ඔක්සයිඩ්සහY2O3. Yttrium නම් කර ඇත්තේ ස්වීඩනයේ Ytterby ගම්මානය අනුව ය. අයන හුවමාරු තාක්ෂණය මතුවීමට පෙර, ටර්බියම් එහි පිරිසිදු ස්වරූපයෙන් හුදකලා නොවීය.

මොසැන්ට් ප්‍රථමයෙන් Yttrium(III) ඔක්සයිඩ් කොටස් තුනකට බෙදූ අතර, ඒවා සියල්ලම ලෝපස් වලින් නම් කරන ලදී: Yttrium(III) ඔක්සයිඩ්,Erbium(III) ඔක්සයිඩ්, සහ ටර්බියම් ඔක්සයිඩ්. ටර්බියම් ඔක්සයිඩ් මුලින් රෝස පැහැති කොටසකින් සමන්විත වූ අතර එය දැන් එර්බියම් ලෙස හඳුන්වන මූලද්‍රව්‍යය හේතුවෙන්. "Erbium(III) ඔක්සයිඩ්" (දැන් අපි ටර්බියම් ලෙස හඳුන්වන දේ ඇතුළුව) මුලින් ද්‍රාවණයේ අවර්ණ කොටස විය. මෙම මූලද්රව්යයේ දිය නොවන ඔක්සයිඩ් දුඹුරු ලෙස සැලකේ.

පසුව කම්කරුවන්ට ඉතා කුඩා අවර්ණ “Erbium(III) ඔක්සයිඩ්” නිරීක්ෂණය කිරීමට නොහැකි වූ නමුත් ද්‍රාව්‍ය රෝස කොටස නොසලකා හැරිය නොහැකි විය. Erbium(III) ඔක්සයිඩ් වල පැවැත්ම පිළිබඳ විවාද නැවත නැවතත් මතු වී ඇත. අවුල්සහගත තත්ත්වය තුළ, මුල් නම ආපසු හරවා, නම් හුවමාරුව හිර වී ඇති අතර, රෝස කොටස අවසානයේ erbium අඩංගු විසඳුමක් ලෙස සඳහන් විය (ද්රාවණය තුළ එය රෝස විය). සෝඩියම් බයිසල්ෆේට් හෝ පොටෑසියම් සල්ෆේට් භාවිතා කරන කම්කරුවන් ගන්නා බව දැන් විශ්වාස කෙරේසීරියම් (IV) ඔක්සයිඩ්Yttrium(III) ඔක්සයිඩ් වලින් සහ නොදැනුවත්වම terbium cerium අඩංගු අවසාදිතයක් බවට පත් කරයි. Yttrium(III) ඔක්සයිඩ් වෙත කහ පැහැයක් ලබා දීමට ප්‍රමාණවත් වන්නේ මුල් Yttrium(III) ඔක්සයිඩ් වලින් 1%ක් පමණ වන අතර එය දැන් "terbium" ලෙස හැඳින්වේ. එමනිසා, ටර්බියම් යනු මුලින් එය අඩංගු වූ ද්විතියික සංරචකයක් වන අතර, එය පාලනය කරනු ලබන්නේ එහි ආසන්න අසල්වැසියන් වන ගැඩොලිනියම් සහ ඩිස්ප්‍රෝසියම් විසිනි.

ඉන්පසුව, මෙම මිශ්‍රණයෙන් අනෙකුත් දුර්ලභ පෘථිවි මූලද්‍රව්‍ය වෙන් කරන විට, ඔක්සයිඩයේ සමානුපාතය නොතකා, අවසානයේ ටර්බියම් වල දුඹුරු ඔක්සයිඩ් පිරිසිදු ස්වරූපයෙන් ලබා ගන්නා තෙක් ටර්බියම් නාමය රඳවා තබා ගන්නා ලදී. 19 වන ශතවර්ෂයේ පර්යේෂකයන් දීප්තිමත් කහ හෝ කොළ පැහැති ගැටිති (III) නිරීක්ෂණය කිරීම සඳහා පාරජම්බුල ප්‍රතිදීප්ත තාක්‍ෂණය භාවිතා නොකළ අතර, ඝන මිශ්‍රණ හෝ ද්‍රාවණවල ටර්බියම් හඳුනා ගැනීම පහසු විය.
ඉලෙක්ට්රෝන වින්යාසය

ඉලෙක්ට්‍රෝන වින්‍යාසය:

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

ටර්බියම් හි ඉලෙක්ට්‍රෝන වින්‍යාසය [Xe] 6s24f9 වේ. සාමාන්‍යයෙන්, න්‍යෂ්ටික ආරෝපණය තවදුරටත් අයනීකරණය කිරීමට නොහැකි තරම් විශාල වීමට පෙර ඉවත් කළ හැක්කේ ඉලෙක්ට්‍රෝන තුනක් පමණි, නමුත් ටර්බියම් සම්බන්ධයෙන් ගත් කල, අර්ධ පිරවූ ටර්බියම්, ෆ්ලෝරීන් වායුව වැනි ඉතා ප්‍රබල ඔක්සිකාරක හමුවේ සිව්වන ඉලෙක්ට්‍රෝනය තවදුරටත් අයනීකරණය කිරීමට ඉඩ සලසයි.

ටර්බියම් ලෝහය

ටර්බියම් යනු රිදී සුදු දුර්ලභ පෘථිවි ලෝහයක් වන අතර එය පිහියකින් කපා ගත හැකි ductility, තද බව සහ මෘදු බව ඇත. ද්රවාංකය 1360 ℃, තාපාංකය 3123 ℃, ඝනත්වය 8229 4kg/m3. මුල් ලැන්තනයිඩ් හා සසඳන විට එය වාතයේ සාපේක්ෂව ස්ථායී වේ. ලැන්තනයිඩ් හි නවවන මූලද්‍රව්‍යය ලෙස ටර්බියම් යනු ප්‍රබල විදුලි බලයක් සහිත ලෝහයකි. එය හයිඩ්‍රජන් සෑදීමට ජලය සමඟ ප්‍රතික්‍රියා කරයි.

ස්වභාවධර්මයේ දී, ටර්බියම් කිසි විටෙකත් නිදහස් මූලද්‍රව්‍යයක් ලෙස සොයාගෙන නැත, එයින් කුඩා ප්‍රමාණයක් ෆොස්ෆොසෙරියම් තෝරියම් වැලි සහ ගැඩොලිනයිට් වල පවතී. සාමාන්‍යයෙන් 0.03% ටර්බියම් අන්තර්ගතයක් සහිත මොනසයිට් වැලිවල ඇති අනෙකුත් දුර්ලභ පෘථිවි මූලද්‍රව්‍ය සමඟ ටර්බියම් සහජීවනය පවතී. අනෙකුත් ප්‍රභවයන් වන්නේ Xenotime සහ කළු දුර්ලභ රන් ලෝපස් වන අතර ඒවා දෙකම ඔක්සයිඩ් මිශ්‍රණ වන අතර 1% දක්වා ටර්බියම් අඩංගු වේ.

යෙදුම

ටර්බියම් යෙදීම බොහෝ දුරට අධි තාක්‍ෂණික ක්ෂේත්‍ර ඇතුළත් වන අතර ඒවා තාක්‍ෂණික තීව්‍ර සහ දැනුම තීව්‍ර අති නවීන ව්‍යාපෘති මෙන්ම ආකර්ශනීය සංවර්ධන අපේක්ෂාවන් සහිත සැලකිය යුතු ආර්ථික ප්‍රතිලාභ සහිත ව්‍යාපෘති වේ.

ප්‍රධාන යෙදුම් ක්ෂේත්‍රවලට ඇතුළත් වන්නේ:

(1) මිශ්ර දුර්ලභ පෘථිවි ආකාරයෙන් භාවිතා වේ. උදාහරණයක් ලෙස, එය කෘෂිකර්මාන්තය සඳහා දුර්ලභ පස් සංයෝග පොහොර සහ ආහාර ආකලන ලෙස භාවිතා කරයි.

(2) ප්‍රාථමික ප්‍රතිදීප්ත කුඩු තුනක හරිත කුඩු සඳහා සක්‍රියකාරකය. නවීන දෘශ්‍ය ඉලෙක්ට්‍රොනික ද්‍රව්‍ය සඳහා විවිධ වර්ණ සංස්ලේෂණය කිරීමට භාවිතා කළ හැකි රතු, කොළ සහ නිල් යන පොස්පරවල මූලික වර්ණ තුනක් භාවිතා කිරීම අවශ්‍ය වේ. ටර්බියම් යනු බොහෝ උසස් තත්ත්වයේ හරිත ප්‍රතිදීප්ත කුඩු වල අත්‍යවශ්‍ය අංගයකි.

(3) චුම්බක දෘශ්‍ය ගබඩා ද්‍රව්‍යයක් ලෙස භාවිතා කරයි. අස්ඵටික ලෝහ ටර්බියම් සංක්‍රාන්ති ලෝහ මිශ්‍ර තුනී පටල ඉහළ කාර්ය සාධනයක් සහිත චුම්බක-දෘෂ්‍ය තැටි නිෂ්පාදනය සඳහා භාවිතා කර ඇත.

(4) මැග්නටෝ ඔප්ටිකල් වීදුරු නිෂ්පාදනය. ටර්බියම් අඩංගු ෆැරඩේ කැරකෙන වීදුරු ලේසර් තාක්ෂණයේ භ්‍රමණ, හුදකලා සහ සංසරණ නිෂ්පාදනය සඳහා ප්‍රධාන ද්‍රව්‍යයකි.

(5) Terbium dysprosium ferromagnetostrictive මිශ්‍ර ලෝහයේ (TerFenol) සංවර්ධනය සහ සංවර්ධනය ටර්බියම් සඳහා නව යෙදුම් විවෘත කර ඇත.

කෘෂිකර්මාන්තය සහ සත්ව පාලනය සඳහා

දුර්ලභ පෘථිවි ටර්බියම් භෝගවල ගුණාත්මක භාවය වැඩිදියුණු කළ හැකි අතර යම් සාන්ද්‍රණ පරාසයක් තුළ ප්‍රභාසංශ්ලේෂණ වේගය වැඩි කරයි. ටර්බියම් සංකීර්ණ ඉහළ ජීව විද්යාත්මක ක්රියාකාරකම් ඇත. ටර්බියම් වල ත්‍රිත්ව සංකීර්ණ, Tb (Ala) 3BenIm (ClO4) 3 · 3H2O, Staphylococcus aureus, Bacillus subtilis සහ Escherichia coli මත හොඳ ප්‍රතිබැක්ටීරීය සහ බැක්ටීරියා නාශක බලපෑම් ඇත. ඔවුන්ට පුළුල් ප්‍රතිබැක්ටීරීය වර්ණාවලියක් ඇත. එවැනි සංකීර්ණ අධ්යයනය කිරීම නවීන බැක්ටීරියා නාශක ඖෂධ සඳහා නව පර්යේෂණ දිශාවක් සපයයි.

දීප්තිය ක්ෂේත්රයේ භාවිතා වේ

නවීන දෘශ්‍ය ඉලෙක්ට්‍රොනික ද්‍රව්‍ය සඳහා විවිධ වර්ණ සංස්ලේෂණය කිරීමට භාවිතා කළ හැකි රතු, කොළ සහ නිල් යන පොස්පරවල මූලික වර්ණ තුනක් භාවිතා කිරීම අවශ්‍ය වේ. ටර්බියම් යනු බොහෝ උසස් තත්ත්වයේ හරිත ප්‍රතිදීප්ත කුඩු වල අත්‍යවශ්‍ය අංගයකි. දුර්ලභ පෘථිවි වර්ණ රූපවාහිනී රතු ප්රතිදීප්ත කුඩු උපත ytrium සහ europium සඳහා ඉල්ලුම උත්තේජනය කර තිබේ නම්, එවිට terbium යෙදීම හා සංවර්ධනය පහන් සඳහා දුර්ලභ පෘථිවි තුනක් ප්රාථමික වර්ණ හරිත ප්රතිදීප්ත කුඩු ප්රවර්ධනය කර ඇත. 1980 ගණන්වල මුල් භාගයේදී, Philips විසින් ලොව ප්‍රථම සංයුක්ත බලශක්ති ඉතිරිකිරීමේ ප්‍රතිදීප්ත ලාම්පුව සොයා ගත් අතර එය ඉක්මනින් ගෝලීය වශයෙන් ප්‍රවර්ධනය කරන ලදී. Tb3+අයනවලට 545nm තරංග ආයාමයක් සහිත හරිත ආලෝකය විමෝචනය කළ හැකි අතර දුර්ලභ පෘථිවි හරිත පොස්පර සියල්ලම පාහේ ටර්බියම් සක්‍රියකාරකයක් ලෙස භාවිතා කරයි.

වර්ණ රූපවාහිනී කැතෝඩ කිරණ නළය (CRT) සඳහා වන හරිත පොස්පරය සෑම විටම සින්ක් සල්ෆයිඩ් මත පදනම් වී ඇත, එය ලාභදායී හා කාර්යක්ෂම වේ, නමුත් ටර්බියම් කුඩු සෑම විටම Y2SiO5 ∶ Tb3+, Y3 ඇතුළුව ප්‍රක්ෂේපණ වර්ණ රූපවාහිනිය සඳහා හරිත පොස්පරයක් ලෙස භාවිතා කර ඇත. Al, Ga) 5O12 ∶ Tb3+ සහ LaOBr ∶ Tb3+. විශාල තිර අධි-විභේදන රූපවාහිනිය (HDTV) සංවර්ධනය කිරීමත් සමඟ CRT සඳහා ඉහළ කාර්යසාධනයක් සහිත හරිත ප්රතිදීප්ත කුඩු ද සංවර්ධනය වෙමින් පවතී. උදාහරණයක් ලෙස, ඉහළ ධාරා ඝනත්වයකදී විශිෂ්ට දීප්ති කාර්යක්ෂමතාවයක් ඇති Y3 (Al, Ga) 5O12: Tb3+, LaOCl: Tb3+ සහ Y2SiO5: Tb3+ වලින් සමන්විත දෙමුහුන් හරිත ප්‍රතිදීප්ත කුඩු විදේශයන්හි නිපදවා ඇත.

සාම්ප්රදායික X-ray ප්රතිදීප්ත කුඩු කැල්සියම් ටංස්ටේට් වේ. 1970 සහ 1980 ගණන් වලදී, ටර්බියම් සක්‍රිය සල්ෆර් ලැන්තනම් ඔක්සයිඩ්, ටර්බියම් සක්‍රීය බ්‍රෝමීන් ලැන්තනම් ඔක්සයිඩ් (හරිත තිර සඳහා), ටර්බියම් සක්‍රීය සල්ෆර් Yttrium, etc. දුර්ලභ පෘථිවිය fluorescent කුඩු මගින් රෝගීන් සඳහා X-ray විකිරණ කාලය 80% කින් අඩු කළ හැකිය, X-ray පටලවල විභේදනය වැඩි දියුණු කිරීම, X-ray නල වල ආයු කාලය දීර්ඝ කිරීම සහ බලශක්ති පරිභෝජනය අඩු කිරීම. ටර්බියම් වෛද්‍ය X-ray වැඩිදියුණු කිරීමේ තිර සඳහා ප්‍රතිදීප්ත කුඩු සක්‍රියකාරකයක් ලෙසද භාවිතා කරයි, එමඟින් X-ray දෘශ්‍ය රූප බවට පරිවර්තනය කිරීමේ සංවේදීතාව බෙහෙවින් වැඩි දියුණු කිරීමට, X-ray චිත්‍රපටවල පැහැදිලි බව වැඩි දියුණු කිරීමට සහ X- නිරාවරණ මාත්‍රාව බෙහෙවින් අඩු කළ හැකිය. මිනිස් සිරුරට කිරණ (50% ට වඩා වැඩි).

නව අර්ධ සන්නායක ආලෝකකරණය සඳහා නිල් ආලෝකය මගින් උද්දීපනය කරන ලද සුදු LED පොස්පරයේ සක්‍රියකාරකයක් ලෙසද Terbium භාවිතා කරයි. එය ටර්බියම් ඇලුමිනියම් මැග්නටෝ ඔප්ටිකල් ස්ඵටික පොස්පර නිපදවීමට භාවිතා කළ හැකි අතර, නිල් ආලෝක විමෝචක ඩයෝඩ උත්තේජක ආලෝක ප්‍රභවයන් ලෙස භාවිතා කරන අතර, උත්පාදනය කරන ලද ප්‍රතිදීප්තතාව උත්තේජක ආලෝකය සමඟ මිශ්‍ර කර පිරිසිදු සුදු ආලෝකය නිපදවයි.

ටර්බියම් වලින් සාදන ලද විද්‍යුත් විච්ඡේදක ද්‍රව්‍යවල ප්‍රධාන වශයෙන් සින්ක් සල්ෆයිඩ් හරිත පොස්පරය සහ ටර්බියම් සක්‍රියකාරකය ලෙස ඇතුළත් වේ. පාරජම්බුල කිරණ යටතේ, ටර්බියම් කාබනික සංකීර්ණ ශක්තිමත් හරිත ප්රතිදීප්ත විමෝචනය කළ හැකි අතර තුනී පටල විද්යුත් විච්ඡේදක ද්රව්ය ලෙස භාවිතා කළ හැක. දුර්ලභ පෘථිවි කාබනික සංකීර්ණ විද්‍යුත් විච්ඡේදක තුනී පටල අධ්‍යයනයේ සැලකිය යුතු ප්‍රගතියක් ලබා ඇතත්, තවමත් ප්‍රායෝගිකත්වයෙන් යම් පරතරයක් පවතින අතර දුර්ලභ පෘථිවි කාබනික සංකීර්ණ විද්‍යුත් විච්ඡේදක තුනී පටල සහ උපාංග පිළිබඳ පර්යේෂණ තවමත් ගැඹුරින් පවතී.

ටර්බියම් වල ප්‍රතිදීප්ත ලක්ෂණ ප්‍රතිදීප්ත පරීක්ෂණ ලෙසද භාවිතා වේ. උදාහරණයක් ලෙස, Ofloxacin terbium (Tb3+) ප්‍රතිදීප්ත පරීක්‍ෂණය, ප්‍රතිදීප්ත වර්ණාවලිය සහ අවශෝෂණ වර්ණාවලිය මගින් Ofloxacin terbium (Tb3+) සංකීර්ණය සහ DNA (DNA) අතර අන්තර්ක්‍රියා අධ්‍යයනය කිරීම සඳහා භාවිතා කරන ලදී. සහ DNA මගින් ප්‍රතිදීප්තතාව සැලකිය යුතු ලෙස වැඩි දියුණු කළ හැක Ofloxacin Tb3+ පද්ධතියේ. මෙම වෙනස මත පදනම්ව, DNA තීරණය කළ හැකිය.

මැග්නටෝ ඔප්ටිකල් ද්රව්ය සඳහා

ෆැරඩේ ආචරණය සහිත ද්‍රව්‍ය, මැග්නටෝ-ප්‍රකාශ ද්‍රව්‍ය ලෙසද හැඳින්වේ, ලේසර් සහ අනෙකුත් දෘශ්‍ය උපාංගවල බහුලව භාවිතා වේ. චුම්බක දෘශ්‍ය ද්‍රව්‍යවල පොදු වර්ග දෙකක් තිබේ: චුම්බක දෘශ්‍ය ස්ඵටික සහ චුම්බක දෘශ්‍ය වීදුරු. ඒවා අතර, චුම්බක දෘෂ්‍ය ස්ඵටික (Yttrium යකඩ ගාර්නට් සහ ටර්බියම් ගැලියම් ගාර්නට් වැනි) වෙනස් කළ හැකි මෙහෙයුම් සංඛ්‍යාතයේ සහ ඉහළ තාප ස්ථායීතාවයේ වාසි ඇත, නමුත් ඒවා මිල අධික හා නිෂ්පාදනය කිරීමට අපහසු වේ. මීට අමතරව, ඉහළ ෆැරඩේ භ්‍රමණ කෝණයක් සහිත බොහෝ චුම්බක-දෘෂ්‍ය ස්ඵටික කෙටි තරංග පරාසය තුළ ඉහළ අවශෝෂණයක් ඇති අතර එමඟින් ඒවායේ භාවිතය සීමා වේ. මැග්නටෝ ඔප්ටිකල් ස්ඵටික හා සසඳන විට, මැග්නටෝ ඔප්ටිකල් වීදුරුවලට ඉහළ සම්ප්‍රේෂණ වාසියක් ඇති අතර විශාල කුට්ටි හෝ තන්තු බවට පත් කිරීම පහසුය. වර්තමානයේ, ඉහළ ෆැරඩේ ආචරණයක් සහිත චුම්බක-දෘශ්‍ය වීදුරු ප්‍රධාන වශයෙන් දුර්ලභ පෘථිවි අයන මාත්‍රණය කළ වීදුරු වේ.

මැග්නටෝ ඔප්ටිකල් ගබඩා ද්රව්ය සඳහා භාවිතා වේ

මෑත වසරවලදී, බහුමාධ්‍ය සහ කාර්යාල ස්වයංක්‍රීයකරණයේ ශීඝ්‍ර සංවර්ධනයත් සමඟ, නව අධි ධාරිතාවකින් යුත් චුම්බක තැටි සඳහා ඇති ඉල්ලුම වැඩි වෙමින් පවතී. අධි ක්‍රියාකාරී චුම්බක-දෘෂ්‍ය තැටි නිෂ්පාදනය කිරීම සඳහා අස්ඵටික ලෝහ ටර්බියම් සංක්‍රාන්ති ලෝහ මිශ්‍ර ලෝහ පටල භාවිතා කර ඇත. ඒ අතරින් TbFeCo ඇලෝයි තුනී පටලය හොඳම කාර්ය සාධනය ඇත. ටර්බියම් පදනම් කරගත් චුම්බක දෘෂ්‍ය ද්‍රව්‍ය විශාල පරිමාණයෙන් නිපදවා ඇති අතර, ඒවායින් සාදන ලද චුම්බක-දෘෂ්‍ය තැටි පරිගණක ගබඩා සංරචක ලෙස භාවිතා කරයි, ගබඩා ධාරිතාව 10-15 ගුණයකින් වැඩි වේ. ඒවාට විශාල ධාරිතාවක් සහ වේගවත් ප්රවේශ වේගයක් ඇති වාසි ඇති අතර, අධික ඝනත්ව දෘශ්ය තැටි සඳහා භාවිතා කරන විට දස දහස් වාරයක් පිසදැමීමට හා ආලේප කළ හැකිය. ඒවා ඉලෙක්ට්‍රොනික තොරතුරු ගබඩා කිරීමේ තාක්ෂණයේ වැදගත් ද්‍රව්‍ය වේ. දෘශ්‍ය සහ ආසන්න අධෝරක්ත කලාපවල බහුලව භාවිතා වන චුම්බක-දෘෂ්‍ය ද්‍රව්‍යය වන්නේ ටර්බියම් ගැලියම් ගාර්නට් (TGG) තනි ස්ඵටික වන අතර එය ෆැරඩේ භ්‍රමණ සහ හුදකලා කිරීම සඳහා හොඳම චුම්බක-දෘෂ්‍ය ද්‍රව්‍යය වේ.

මැග්නටෝ ඔප්ටිකල් වීදුරු සඳහා

ෆැරඩේ මැග්නටෝ ඔප්ටිකල් වීදුරු දෘශ්‍ය සහ අධෝරක්ත කලාපවල හොඳ විනිවිදභාවයක් සහ සමස්ථානිකයක් ඇති අතර විවිධ සංකීර්ණ හැඩයන් සෑදිය හැකිය. විශාල ප්රමාණයේ නිෂ්පාදන නිෂ්පාදනය කිරීමට පහසු වන අතර එය දෘශ්ය තන්තු වලට ඇද ගත හැකිය. එබැවින්, මැග්නටෝ ඔප්ටිකල් අයිසොලේටර්, මැග්නටෝ ඔප්ටිකල් මොඩියුලේටර් සහ ෆයිබර් ඔප්ටික් ධාරා සංවේදක වැනි මැග්නටෝ ඔප්ටිකල් උපාංගවල එය පුළුල් යෙදුම් අපේක්ෂාවන් ඇත. එහි විශාල චුම්භක මොහොත සහ දෘශ්‍ය සහ අධෝරක්ත පරාසයේ කුඩා අවශෝෂණ සංගුණකය හේතුවෙන්, Tb3+අයන චුම්භක දෘශ්‍ය වීදුරු වල බහුලව භාවිතා වන දුර්ලභ පෘථිවි අයන බවට පත්ව ඇත.

Terbium dysprosium ferromagnetostrictive මිශ්ර ලෝහය

20 වන ශතවර්ෂයේ අවසානයේ, ලෝක විද්‍යාත්මක හා තාක්‍ෂණික විප්ලවයේ ගැඹුරු වීමත් සමඟ, නව දුර්ලභ පෘථිවි ව්‍යවහාරික ද්‍රව්‍ය වේගයෙන් මතුවෙමින් තිබේ. 1984 දී, එක්සත් ජනපදයේ අයෝවා ප්‍රාන්ත විශ්ව විද්‍යාලය, එක්සත් ජනපදයේ බලශක්ති දෙපාර්තමේන්තුවේ ඇමේස් රසායනාගාරය සහ එක්සත් ජනපද නාවික හමුදාවේ මතුපිට අවි පර්යේෂණ මධ්‍යස්ථානය (පසුව පිහිටුවන ලද American Edge Technology Company (ET REMA) හි ප්‍රධාන පුද්ගලයින් පැමිණියේය. මධ්‍යස්ථානය) එක්ව නව දුර්ලභ පෘථිවි ස්මාර්ට් ද්‍රව්‍යයක්, එනම් ටර්බියම් ඩිස්ප්‍රෝසියම් යකඩ යෝධ චුම්භක ද්‍රව්‍යයක් සංවර්ධනය කරන ලදී. මෙම නව ස්මාර්ට් ද්‍රව්‍ය ඉක්මනින් විද්‍යුත් ශක්තිය යාන්ත්‍රික ශක්තිය බවට පරිවර්තනය කිරීමේ විශිෂ්ට ලක්ෂණ ඇත. මෙම යෝධ චුම්භක ද්‍රව්‍යයෙන් සාදන ලද දිය යට සහ විද්‍යුත් ධ්වනි පරිවර්තක නාවික උපකරණ, තෙල් ළිං හඳුනාගැනීමේ කථිකයන්, ශබ්ද සහ කම්පන පාලන පද්ධති සහ සාගර ගවේෂණ සහ භූගත සන්නිවේදන පද්ධතිවල සාර්ථකව වින්‍යාස කර ඇත. එබැවින්, ටර්බියම් ඩිස්ප්‍රෝසියම් යකඩ යෝධ චුම්භක ද්‍රව්‍යය බිහි වූ වහාම එය ලොව පුරා කාර්මික රටවල පුළුල් අවධානයට ලක් විය. එක්සත් ජනපදයේ Edge Technologies 1989 දී terbium dysprosium යකඩ යෝධ චුම්භක ද්‍රව්‍ය නිෂ්පාදනය කිරීම ආරම්භ කළ අතර ඒවා Terfenol D ලෙස නම් කරන ලදී. පසුව ස්වීඩනය, ජපානය, රුසියාව, එක්සත් රාජධානිය සහ ඕස්ට්‍රේලියාව ද terbium dysprosium යකඩ යෝධ මැග්නටෝස්ට්‍රික්ටිව් ද්‍රව්‍ය නිපදවන ලදී.

එක්සත් ජනපදයේ මෙම ද්‍රව්‍යයේ වර්ධනයේ ඉතිහාසයෙන්, ද්‍රව්‍යයේ සොයාගැනීම් සහ එහි මුල් ඒකාධිකාරී යෙදුම් දෙකම මිලිටරි කර්මාන්තයට (නාවික හමුදාව වැනි) සෘජුවම සම්බන්ධ වේ. චීනයේ හමුදා සහ ආරක්ෂක දෙපාර්තමේන්තු මෙම ද්‍රව්‍ය පිළිබඳ ඔවුන්ගේ අවබෝධය ක්‍රමයෙන් ශක්තිමත් කරමින් සිටියද. කෙසේ වෙතත්, චීනයේ විස්තීර්ණ ජාතික බලය සැලකිය යුතු ලෙස වැඩි වීමෙන් පසුව, 21 වන සියවසේ මිලිටරි තරඟකාරී උපාය මාර්ගය සාක්ෂාත් කර ගැනීම සහ උපකරණ මට්ටම වැඩිදියුණු කිරීම සඳහා අවශ්යතාවයන් ඉතා හදිසි වනු ඇත. එබැවින්, මිලිටරි සහ ජාතික ආරක්ෂක දෙපාර්තමේන්තු විසින් ටර්බියම් ඩිස්ප්‍රෝසියම් යකඩ යෝධ චුම්භක ද්‍රව්‍ය පුළුල් ලෙස භාවිතා කිරීම ඓතිහාසික අවශ්‍යතාවයක් වනු ඇත.

කෙටියෙන් කිවහොත්, ටර්බියම් හි ඇති බොහෝ විශිෂ්ට ගුණාංග නිසා එය බොහෝ ක්‍රියාකාරී ද්‍රව්‍යවල අත්‍යවශ්‍ය සාමාජිකයෙකු වන අතර සමහර යෙදුම් ක්ෂේත්‍රවල ප්‍රතිස්ථාපනය කළ නොහැකි ස්ථානයක් බවට පත් කරයි. කෙසේ වෙතත්, ටර්බියම්වල ඉහළ මිල නිසා, නිෂ්පාදන පිරිවැය අඩු කිරීම සඳහා ටර්බියම් භාවිතය වළක්වා ගන්නේ කෙසේද සහ අවම කරන්නේ කෙසේද යන්න පිළිබඳව මිනිසුන් අධ්‍යයනය කරමින් සිටිති. උදාහරණයක් ලෙස, දුර්ලභ පෘථිවි චුම්බක-දෘෂ්‍ය ද්‍රව්‍ය ද හැකිතාක් අඩු වියදම් සහිත ඩිස්ප්‍රෝසියම් යකඩ කොබෝල්ට් හෝ ගැඩොලිනියම් ටර්බියම් කොබෝල්ට් භාවිතා කළ යුතුය; භාවිතා කළ යුතු හරිත ප්‍රතිදීප්ත කුඩු වල ටර්බියම් අන්තර්ගතය අඩු කිරීමට උත්සාහ කරන්න. ටර්බියම් බහුලව භාවිතා කිරීම සීමා කරන වැදගත් සාධකයක් මිල බවට පත්ව ඇත. නමුත් බොහෝ ක්‍රියාකාරී ද්‍රව්‍යවලට එය නොමැතිව කළ නොහැක, එබැවින් අපට “තලය මත හොඳ වානේ භාවිතා කිරීම” යන මූලධර්මය පිළිපැදිය යුතු අතර හැකි තරම් ටර්බියම් භාවිතය ඉතිරි කර ගැනීමට උත්සාහ කළ යුතුය.