ಮ್ಯಾಜಿಕ್ ಅಪರೂಪದ ಭೂಮಿಯ ಅಂಶ: "ಶಾಶ್ವತ ಆಯಸ್ಕಾಂತದ ರಾಜ" - ನಿಯೋಡೈಮಿಯಮ್

ಬಾಸ್ಟ್ನಾಸೈಟ್

ನಿಯೋಡೈಮಿಯಮ್, ಪರಮಾಣು ಸಂಖ್ಯೆ 60, ಪರಮಾಣು ತೂಕ 144.24, ಕ್ರಸ್ಟ್‌ನಲ್ಲಿ 0.00239% ಅಂಶದೊಂದಿಗೆ, ಮುಖ್ಯವಾಗಿ ಮೊನಜೈಟ್ ಮತ್ತು ಬ್ಯಾಸ್ಟ್ನೇಸೈಟ್‌ನಲ್ಲಿ ಅಸ್ತಿತ್ವದಲ್ಲಿದೆ. ಪ್ರಕೃತಿಯಲ್ಲಿ ನಿಯೋಡೈಮಿಯಂನ ಏಳು ಐಸೊಟೋಪ್‌ಗಳಿವೆ: ನಿಯೋಡೈಮಿಯಮ್ 142, 143, 144, 145, 146, 148 ಮತ್ತು 150, ಅವುಗಳಲ್ಲಿ ನಿಯೋಡೈಮಿಯಮ್ 142 ಅತ್ಯಧಿಕ ಅಂಶವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ಪ್ರಸೋಡೈಮಿಯಮ್ ಜನನದೊಂದಿಗೆ, ನಿಯೋಡೈಮಿಯಮ್ ಅಸ್ತಿತ್ವಕ್ಕೆ ಬಂದಿತು. ನಿಯೋಡೈಮಿಯಂ ಆಗಮನವು ಅಪರೂಪದ ಭೂಮಿಯ ಕ್ಷೇತ್ರವನ್ನು ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸಿತು ಮತ್ತು ಅದರಲ್ಲಿ ಪ್ರಮುಖ ಪಾತ್ರ ವಹಿಸಿತು. ಮತ್ತು ಅಪರೂಪದ ಭೂಮಿಯ ಮಾರುಕಟ್ಟೆಯ ಮೇಲೆ ಪ್ರಭಾವ ಬೀರುತ್ತದೆ.

ನಿಯೋಡೈಮಿಯಂನ ಆವಿಷ್ಕಾರ

ಕಾರ್ಲ್ ಓರ್ವೋನ್ ವೆಲ್ಸ್‌ಬಾಚ್ (1858-1929), ನಿಯೋಡೈಮಿಯಮ್ ಅನ್ನು ಕಂಡುಹಿಡಿದವರು

1885 ರಲ್ಲಿ, ಆಸ್ಟ್ರಿಯನ್ ರಸಾಯನಶಾಸ್ತ್ರಜ್ಞ ಕಾರ್ಲ್ ಓರ್ವೋನ್ ವೆಲ್ಸ್‌ಬಾಚ್ ಕಾರ್ಲ್ ಔರ್ ವಾನ್ ವೆಲ್ಸ್‌ಬಾಚ್ ವಿಯೆನ್ನಾದಲ್ಲಿ ನಿಯೋಡೈಮಿಯಮ್ ಅನ್ನು ಕಂಡುಹಿಡಿದರು. ಅವರು ನೈಟ್ರಿಕ್ ಆಮ್ಲದಿಂದ ಅಮೋನಿಯಂ ನೈಟ್ರೇಟ್ ಟೆಟ್ರಾಹೈಡ್ರೇಟ್ ಅನ್ನು ಬೇರ್ಪಡಿಸುವ ಮತ್ತು ಸ್ಫಟಿಕೀಕರಿಸುವ ಮೂಲಕ ಸಮ್ಮಿತೀಯ ನಿಯೋಡೈಮಿಯಮ್ ವಸ್ತುಗಳಿಂದ ನಿಯೋಡೈಮಿಯಮ್ ಮತ್ತು ಪ್ರಸೋಡೈಮಿಯಮ್ ಅನ್ನು ಬೇರ್ಪಡಿಸಿದರು ಮತ್ತು ಅದೇ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ರೋಹಿತದ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಯಿಂದ ಬೇರ್ಪಡಿಸಿದರು, ಆದರೆ 1925 ರವರೆಗೆ ಅದನ್ನು ತುಲನಾತ್ಮಕವಾಗಿ ಶುದ್ಧ ರೂಪದಲ್ಲಿ ಬೇರ್ಪಡಿಸಲಾಗಿಲ್ಲ.

೧೯೫೦ ರ ದಶಕದಿಂದಲೂ, ಹೆಚ್ಚಿನ ಶುದ್ಧತೆಯ ನಿಯೋಡೈಮಿಯಮ್ (೯೯% ಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚು) ಮುಖ್ಯವಾಗಿ ಮೊನಜೈಟ್‌ನ ಅಯಾನು ವಿನಿಮಯ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಿಂದ ಪಡೆಯಲಾಗುತ್ತಿತ್ತು. ಲೋಹವನ್ನು ಅದರ ಹಾಲೈಡ್ ಉಪ್ಪನ್ನು ವಿದ್ಯುದ್ವಿಭಜನೆ ಮಾಡುವ ಮೂಲಕ ಪಡೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ಪ್ರಸ್ತುತ, ಹೆಚ್ಚಿನ ನಿಯೋಡೈಮಿಯಮ್ ಅನ್ನು ಬಸ್ತಾ ನಥಾನೈಟ್‌ನಲ್ಲಿ (Ce,La,Nd,Pr)CO3F ನಿಂದ ಹೊರತೆಗೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ದ್ರಾವಕ ಹೊರತೆಗೆಯುವಿಕೆಯಿಂದ ಶುದ್ಧೀಕರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಅಯಾನ್ ವಿನಿಮಯ ಶುದ್ಧೀಕರಣವು ತಯಾರಿಕೆಗಾಗಿ ಅತ್ಯಧಿಕ ಶುದ್ಧತೆಯನ್ನು (ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ > 99.99%) ಕಾಯ್ದಿರಿಸುತ್ತದೆ. ಉತ್ಪಾದನೆಯು ಹಂತದ ಸ್ಫಟಿಕೀಕರಣ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿರುವ ಯುಗದಲ್ಲಿ ಪ್ರಸೋಡೈಮಿಯಂನ ಕೊನೆಯ ಕುರುಹುಗಳನ್ನು ತೆಗೆದುಹಾಕುವುದು ಕಷ್ಟಕರವಾದ ಕಾರಣ, ೧೯೩೦ ರ ದಶಕದಲ್ಲಿ ತಯಾರಾದ ಆರಂಭಿಕ ನಿಯೋಡೈಮಿಯಮ್ ಗಾಜು ಶುದ್ಧವಾದ ನೇರಳೆ ಬಣ್ಣವನ್ನು ಮತ್ತು ಆಧುನಿಕ ಆವೃತ್ತಿಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚು ಕೆಂಪು ಅಥವಾ ಕಿತ್ತಳೆ ಬಣ್ಣದ ಟೋನ್ ಅನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ.

ನಿಯೋಡೈಮಿಯಮ್ ಲೋಹ

ಲೋಹೀಯ ನಿಯೋಡೈಮಿಯಮ್ ಪ್ರಕಾಶಮಾನವಾದ ಬೆಳ್ಳಿ ಲೋಹೀಯ ಹೊಳಪು, 1024°C ಕರಗುವ ಬಿಂದು, 7.004 g/cm2 ಸಾಂದ್ರತೆ ಮತ್ತು ಪ್ಯಾರಾಮ್ಯಾಗ್ನೆಟಿಸಂ ಅನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ನಿಯೋಡೈಮಿಯಮ್ ಅತ್ಯಂತ ಸಕ್ರಿಯವಾದ ಅಪರೂಪದ ಭೂಮಿಯ ಲೋಹಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದಾಗಿದೆ, ಇದು ಗಾಳಿಯಲ್ಲಿ ವೇಗವಾಗಿ ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಣಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಕಪ್ಪಾಗುತ್ತದೆ, ನಂತರ ಆಕ್ಸೈಡ್ ಪದರವನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ನಂತರ ಸಿಪ್ಪೆ ಸುಲಿದು ಲೋಹವನ್ನು ಮತ್ತಷ್ಟು ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಣಕ್ಕೆ ಒಡ್ಡುತ್ತದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ, ಒಂದು ಸೆಂಟಿಮೀಟರ್ ಗಾತ್ರದ ನಿಯೋಡೈಮಿಯಮ್ ಮಾದರಿಯು ಒಂದು ವರ್ಷದೊಳಗೆ ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಣಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ. ಇದು ತಣ್ಣೀರಿನಲ್ಲಿ ನಿಧಾನವಾಗಿ ಮತ್ತು ಬಿಸಿ ನೀರಿನಲ್ಲಿ ತ್ವರಿತವಾಗಿ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಿಸುತ್ತದೆ.

ನಿಯೋಡೈಮಿಯಮ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ಸಂರಚನೆ

ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ಸಂರಚನೆ:

೧s೨ ೨s೨ ೨p೬ ೩s೨ ೩p೬ ೪s೨ ೩d೧೦ ೪p೬ ೫s೨ ೪d೧೦ ೫p೬ ೬s೨ ೪f೪

ನಿಯೋಡೈಮಿಯಂನ ಲೇಸರ್ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯು ವಿಭಿನ್ನ ಶಕ್ತಿ ಮಟ್ಟಗಳ ನಡುವೆ 4f ಕಕ್ಷೀಯ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳ ಪರಿವರ್ತನೆಯಿಂದ ಉಂಟಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ಲೇಸರ್ ವಸ್ತುವನ್ನು ಸಂವಹನ, ಮಾಹಿತಿ ಸಂಗ್ರಹಣೆ, ವೈದ್ಯಕೀಯ ಚಿಕಿತ್ಸೆ, ಯಂತ್ರೋಪಕರಣ ಇತ್ಯಾದಿಗಳಲ್ಲಿ ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಅವುಗಳಲ್ಲಿ, ಯಟ್ರಿಯಮ್ ಅಲ್ಯೂಮಿನಿಯಂ ಗಾರ್ನೆಟ್ Y3Al5O12:Nd(YAG:Nd) ಅನ್ನು ಅತ್ಯುತ್ತಮ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯೊಂದಿಗೆ ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ದಕ್ಷತೆಯೊಂದಿಗೆ Nd-ಡೋಪ್ಡ್ ಗ್ಯಾಡೋಲಿನಿಯಮ್ ಸ್ಕ್ಯಾಂಡಿಯಮ್ ಗ್ಯಾಲಿಯಮ್ ಗಾರ್ನೆಟ್ ಅನ್ನು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

ನಿಯೋಡೈಮಿಯಂನ ಅನ್ವಯ

ನಿಯೋಡೈಮಿಯಂನ ಅತಿದೊಡ್ಡ ಬಳಕೆದಾರ NdFeB ಶಾಶ್ವತ ಮ್ಯಾಗ್ನೆಟ್ ವಸ್ತುವಾಗಿದೆ. ಹೆಚ್ಚಿನ ಕಾಂತೀಯ ಶಕ್ತಿಯ ಉತ್ಪನ್ನದಿಂದಾಗಿ NdFeB ಮ್ಯಾಗ್ನೆಟ್ ಅನ್ನು "ಶಾಶ್ವತ ಆಯಸ್ಕಾಂತಗಳ ರಾಜ" ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ಇದರ ಅತ್ಯುತ್ತಮ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಗಾಗಿ ಇದನ್ನು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ಸ್, ಯಂತ್ರೋಪಕರಣಗಳು ಮತ್ತು ಇತರ ಕೈಗಾರಿಕೆಗಳಲ್ಲಿ ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಯುಕೆಯ ಎಕ್ಸೆಟರ್ ವಿಶ್ವವಿದ್ಯಾಲಯದ ಕಂಬರ್ಲ್ಯಾಂಡ್ ಸ್ಕೂಲ್ ಆಫ್ ಮೈನಿಂಗ್‌ನಲ್ಲಿ ಅನ್ವಯಿಕ ಗಣಿಗಾರಿಕೆಯ ಪ್ರಾಧ್ಯಾಪಕ ಫ್ರಾನ್ಸಿಸ್ ವಾಲ್ ಹೇಳಿದರು: "ಆಯಸ್ಕಾಂತಗಳ ವಿಷಯದಲ್ಲಿ, ನಿಯೋಡೈಮಿಯಂನೊಂದಿಗೆ ಸ್ಪರ್ಧಿಸಲು ನಿಜವಾಗಿಯೂ ಏನೂ ಇಲ್ಲ. ಆಲ್ಫಾ ಮ್ಯಾಗ್ನೆಟಿಕ್ ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರೋಮೀಟರ್‌ನ ಯಶಸ್ವಿ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಯು ಚೀನಾದಲ್ಲಿ NdFeB ಆಯಸ್ಕಾಂತಗಳ ಕಾಂತೀಯ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು ವಿಶ್ವ ದರ್ಜೆಯ ಮಟ್ಟವನ್ನು ಪ್ರವೇಶಿಸಿವೆ ಎಂದು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ.

ಹಾರ್ಡ್ ಡಿಸ್ಕ್‌ನಲ್ಲಿ ನಿಯೋಡೈಮಿಯಮ್ ಮ್ಯಾಗ್ನೆಟ್

ನಿಯೋಡೈಮಿಯಮ್ ಅನ್ನು ಸೆರಾಮಿಕ್ಸ್, ಪ್ರಕಾಶಮಾನವಾದ ನೇರಳೆ ಗಾಜು, ಲೇಸರ್‌ನಲ್ಲಿ ಕೃತಕ ಮಾಣಿಕ್ಯ ಮತ್ತು ಅತಿಗೆಂಪು ಕಿರಣಗಳನ್ನು ಫಿಲ್ಟರ್ ಮಾಡಬಹುದಾದ ವಿಶೇಷ ಗಾಜು ತಯಾರಿಸಲು ಬಳಸಬಹುದು. ಗಾಜಿನ ಬ್ಲೋವರ್‌ಗಳಿಗೆ ಕನ್ನಡಕಗಳನ್ನು ತಯಾರಿಸಲು ಪ್ರಸೋಡೈಮಿಯಂ ಜೊತೆಗೆ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಮೆಗ್ನೀಸಿಯಮ್ ಅಥವಾ ಅಲ್ಯೂಮಿನಿಯಂ ಮಿಶ್ರಲೋಹಕ್ಕೆ 1.5%~2.5% ನ್ಯಾನೊ ನಿಯೋಡೈಮಿಯಮ್ ಆಕ್ಸೈಡ್ ಅನ್ನು ಸೇರಿಸುವುದರಿಂದ ಮಿಶ್ರಲೋಹದ ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನದ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆ, ಗಾಳಿಯ ಬಿಗಿತ ಮತ್ತು ತುಕ್ಕು ನಿರೋಧಕತೆಯನ್ನು ಸುಧಾರಿಸಬಹುದು ಮತ್ತು ಇದನ್ನು ವಾಯುಯಾನಕ್ಕಾಗಿ ಏರೋಸ್ಪೇಸ್ ವಸ್ತುವಾಗಿ ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

ನ್ಯಾನೊ-ನಿಯೋಡೈಮಿಯಮ್ ಆಕ್ಸೈಡ್‌ನೊಂದಿಗೆ ಡೋಪ್ ಮಾಡಲಾದ ನ್ಯಾನೊ-ಯಟ್ರಿಯಮ್ ಅಲ್ಯೂಮಿನಿಯಂ ಗಾರ್ನೆಟ್ ಶಾರ್ಟ್-ವೇವ್ ಲೇಸರ್ ಕಿರಣವನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತದೆ, ಇದನ್ನು ಉದ್ಯಮದಲ್ಲಿ 10 ಮಿಮೀಗಿಂತ ಕಡಿಮೆ ದಪ್ಪವಿರುವ ತೆಳುವಾದ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ಬೆಸುಗೆ ಹಾಕಲು ಮತ್ತು ಕತ್ತರಿಸಲು ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

Nd:YAG ಲೇಸರ್ ರಾಡ್

ವೈದ್ಯಕೀಯ ಚಿಕಿತ್ಸೆಯಲ್ಲಿ, ನ್ಯಾನೊ ನಿಯೋಡೈಮಿಯಮ್ ಆಕ್ಸೈಡ್‌ನೊಂದಿಗೆ ಡೋಪ್ ಮಾಡಲಾದ ನ್ಯಾನೊ ಯಟ್ರಿಯಮ್ ಅಲ್ಯೂಮಿನಿಯಂ ಗಾರ್ನೆಟ್ ಲೇಸರ್ ಅನ್ನು ಶಸ್ತ್ರಚಿಕಿತ್ಸೆಯ ಗಾಯಗಳನ್ನು ತೆಗೆದುಹಾಕಲು ಅಥವಾ ಶಸ್ತ್ರಚಿಕಿತ್ಸಾ ಚಾಕುಗಳ ಬದಲಿಗೆ ಗಾಯಗಳನ್ನು ಸೋಂಕುರಹಿತಗೊಳಿಸಲು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

ನಿಯೋಡೈಮಿಯಮ್ ಗ್ಲಾಸ್ ಅನ್ನು ಗಾಜಿನ ಕರಗುವಿಕೆಗೆ ನಿಯೋಡೈಮಿಯಮ್ ಆಕ್ಸೈಡ್ ಅನ್ನು ಸೇರಿಸುವ ಮೂಲಕ ತಯಾರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಲ್ಯಾವೆಂಡರ್ ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ನಿಯೋಡೈಮಿಯಮ್ ಗ್ಲಾಸ್‌ನಲ್ಲಿ ಸೂರ್ಯನ ಬೆಳಕು ಅಥವಾ ಪ್ರಕಾಶಮಾನ ದೀಪದ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ ಕಾಣಿಸಿಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ಪ್ರತಿದೀಪಕ ದೀಪದ ಬೆಳಕಿನಲ್ಲಿ ತಿಳಿ ನೀಲಿ ಬಣ್ಣ ಕಾಣಿಸಿಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ. ಶುದ್ಧ ನೇರಳೆ, ವೈನ್ ಕೆಂಪು ಮತ್ತು ಬೆಚ್ಚಗಿನ ಬೂದು ಬಣ್ಣಗಳಂತಹ ಗಾಜಿನ ಸೂಕ್ಷ್ಮ ಛಾಯೆಗಳನ್ನು ಬಣ್ಣಿಸಲು ನಿಯೋಡೈಮಿಯಮ್ ಅನ್ನು ಬಳಸಬಹುದು.

ನಿಯೋಡೈಮಿಯಮ್ ಗಾಜು

ವಿಜ್ಞಾನ ಮತ್ತು ತಂತ್ರಜ್ಞಾನದ ಅಭಿವೃದ್ಧಿ ಮತ್ತು ಅಪರೂಪದ ಭೂಮಿಯ ವಿಜ್ಞಾನ ಮತ್ತು ತಂತ್ರಜ್ಞಾನದ ವಿಸ್ತರಣೆ ಮತ್ತು ವಿಸ್ತರಣೆಯೊಂದಿಗೆ, ನಿಯೋಡೈಮಿಯಮ್ ವಿಶಾಲವಾದ ಬಳಕೆಯ ಸ್ಥಳವನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ.