જાદુઈ દુર્લભ પૃથ્વી તત્વ: ટેર્બિયમ

ટર્બિયમભારે શ્રેણી માટે અનુસરે છેદુર્લભ પૃથ્વી, પૃથ્વીના પોપડામાં માત્ર 1.1 પીપીએમ પર ઓછી વિપુલતા સાથે.ટેર્બિયમ ઓક્સાઇડ કુલ દુર્લભ પૃથ્વીના 0.01% કરતા પણ ઓછો હિસ્સો ધરાવે છે.ઉચ્ચ યટ્રીયમ આયન પ્રકારના ભારે દુર્લભ પૃથ્વી અયસ્કમાં પણ ટર્બિયમની સૌથી વધુ સામગ્રી સાથે, ટેર્બિયમની સામગ્રી કુલ દુર્લભ પૃથ્વીના માત્ર 1.1-1.2% જેટલી જ છે, જે દર્શાવે છે કે તે દુર્લભ પૃથ્વી તત્વોની "ઉમદા" શ્રેણીની છે.1843 માં ટેર્બિયમની શોધ થયા પછી 100 થી વધુ વર્ષો સુધી, તેની અછત અને મૂલ્ય લાંબા સમયથી તેના વ્યવહારિક ઉપયોગને અટકાવે છે.છેલ્લા 30 વર્ષોમાં જ ટર્બિયમે તેની અનન્ય પ્રતિભા દર્શાવી છે.

શોધ ઇતિહાસ

સ્વીડિશ રસાયણશાસ્ત્રી કાર્લ ગુસ્તાફ મોસાન્ડરે 1843 માં ટર્બિયમની શોધ કરી. તેને તેની અશુદ્ધિઓ મળી.યટ્રીયમ(III) ઓક્સાઇડઅનેY2O3.યટ્રીયમનું નામ સ્વીડનના યટ્ટરબી ગામ પરથી પડ્યું છે.આયન વિનિમય તકનીકના ઉદભવ પહેલાં, ટેર્બિયમ તેના શુદ્ધ સ્વરૂપમાં અલગ નહોતું.

મોસાન્ટે સૌપ્રથમ યટ્રીયમ(III) ઓક્સાઇડને ત્રણ ભાગમાં વિભાજિત કર્યા, જેનું નામ અયસ્ક પર રાખવામાં આવ્યું: યટ્રીયમ(III) ઓક્સાઇડ,એર્બિયમ(III) ઓક્સાઇડ, અને ટર્બિયમ ઓક્સાઇડ.ટર્બિયમ ઓક્સાઇડ મૂળરૂપે ગુલાબી ભાગથી બનેલું હતું, જે તત્વને કારણે હવે એર્બિયમ તરીકે ઓળખાય છે."એર્બિયમ(III) ઓક્સાઇડ" (જેને આપણે હવે ટર્બિયમ કહીએ છીએ તે સહિત) મૂળરૂપે સોલ્યુશનમાં અનિવાર્યપણે રંગહીન ભાગ હતો.આ તત્વના અદ્રાવ્ય ઓક્સાઇડને બ્રાઉન ગણવામાં આવે છે.

પાછળથી કામદારો ભાગ્યે જ નાના રંગહીન "એર્બિયમ(III) ઓક્સાઇડ" ને અવલોકન કરી શક્યા, પરંતુ દ્રાવ્ય ગુલાબી ભાગને અવગણી શકાય નહીં.એર્બિયમ(III) ઓક્સાઇડના અસ્તિત્વ વિશેની ચર્ચાઓ વારંવાર ઉઠી છે.અરાજકતામાં, મૂળ નામ ઉલટાવી દેવામાં આવ્યું હતું અને નામોનું વિનિમય અટકી ગયું હતું, તેથી ગુલાબી ભાગનો આખરે એર્બિયમ ધરાવતા ઉકેલ તરીકે ઉલ્લેખ કરવામાં આવ્યો હતો (સોલ્યુશનમાં, તે ગુલાબી હતો).હવે એવું માનવામાં આવે છે કે જે કામદારો સોડિયમ બાયસલ્ફેટ અથવા પોટેશિયમ સલ્ફેટ લે છેCerium(IV) ઓક્સાઇડYttrium(III) ઓક્સાઇડમાંથી અને અજાણતાં ટેર્બિયમને સેરિયમ ધરાવતા કાંપમાં ફેરવે છે.મૂળ યટ્રીયમ(III) ઓક્સાઇડનો માત્ર 1% જેટલો ભાગ, જે હવે "ટર્બિયમ" તરીકે ઓળખાય છે, તે યટ્રીયમ(III) ઓક્સાઇડને પીળો રંગ આપવા માટે પૂરતો છે.તેથી, ટેર્બિયમ એ ગૌણ ઘટક છે જે શરૂઆતમાં તેને સમાવે છે, અને તે તેના નજીકના પડોશીઓ, ગેડોલિનિયમ અને ડિસપ્રોસિયમ દ્વારા નિયંત્રિત થાય છે.

પછીથી, જ્યારે પણ અન્ય દુર્લભ પૃથ્વી તત્વોને આ મિશ્રણમાંથી અલગ કરવામાં આવ્યા હતા, ઓક્સાઈડના પ્રમાણને ધ્યાનમાં લીધા વિના, ટર્બિયમનું નામ ત્યાં સુધી જાળવી રાખવામાં આવ્યું જ્યાં સુધી ટર્બિયમનું બ્રાઉન ઓક્સાઈડ શુદ્ધ સ્વરૂપમાં પ્રાપ્ત થયું.19મી સદીમાં સંશોધકોએ તેજસ્વી પીળા અથવા લીલા નોડ્યુલ્સ (III) નું અવલોકન કરવા માટે અલ્ટ્રાવાયોલેટ ફ્લોરોસેન્સ ટેક્નોલોજીનો ઉપયોગ કર્યો ન હતો, જેના કારણે ઘન મિશ્રણ અથવા ઉકેલોમાં ટર્બિયમને ઓળખવાનું સરળ બન્યું હતું.
ઇલેક્ટ્રોન રૂપરેખાંકન

ઇલેક્ટ્રોન રૂપરેખાંકન:

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

ટર્બિયમનું ઇલેક્ટ્રોન કન્ફિગરેશન [Xe] 6s24f9 છે.સામાન્ય રીતે, પરમાણુ ચાર્જ વધુ આયનીકરણ કરવા માટે ખૂબ મોટો થાય તે પહેલાં માત્ર ત્રણ ઇલેક્ટ્રોન દૂર કરી શકાય છે, પરંતુ ટર્બિયમના કિસ્સામાં, અર્ધ ભરેલું ટર્બિયમ ચોથા ઇલેક્ટ્રોનને ફ્લોરિન ગેસ જેવા ખૂબ જ મજબૂત ઓક્સિડન્ટની હાજરીમાં વધુ આયનીકરણ કરવાની મંજૂરી આપે છે.

ટર્બિયમ મેટલ

ટર્બિયમ એ ચાંદીની સફેદ દુર્લભ ધરતીની ધાતુ છે જેમાં નરમાઈ, કઠિનતા અને નરમાઈ છે જેને છરી વડે કાપી શકાય છે.ગલનબિંદુ 1360 ℃, ઉત્કલન બિંદુ 3123 ℃, ઘનતા 8229 4kg/m3.પ્રારંભિક લેન્થેનાઇડની તુલનામાં, તે હવામાં પ્રમાણમાં સ્થિર છે.લેન્થેનાઇડના નવમા તત્વ તરીકે, ટેર્બિયમ મજબૂત વીજળી ધરાવતી ધાતુ છે.તે પાણી સાથે પ્રતિક્રિયા કરીને હાઇડ્રોજન બનાવે છે.

કુદરતમાં, ટર્બિયમ ક્યારેય મુક્ત તત્વ તરીકે જોવા મળ્યું નથી, જેમાંથી થોડી માત્રા ફોસ્ફોસેરિયમ થોરિયમ રેતી અને ગેડોલિનાઇટમાં અસ્તિત્વ ધરાવે છે.ટેર્બિયમ મોનાઝાઇટ રેતીમાં અન્ય દુર્લભ પૃથ્વી તત્વો સાથે સહઅસ્તિત્વ ધરાવે છે, જેમાં સામાન્ય રીતે 0.03% ટેર્બિયમ સામગ્રી હોય છે.અન્ય સ્ત્રોતો Xenotime અને કાળા દુર્લભ સુવર્ણ અયસ્ક છે, જે બંને ઓક્સાઇડનું મિશ્રણ છે અને તેમાં 1% ટેર્બિયમ છે.

અરજી

ટેર્બિયમની અરજીમાં મોટાભાગે ઉચ્ચ-તકનીકી ક્ષેત્રોનો સમાવેશ થાય છે, જે ટેકનોલોજી સઘન અને જ્ઞાન સઘન કટીંગ-એજ પ્રોજેક્ટ છે, તેમજ આકર્ષક વિકાસની સંભાવનાઓ સાથે નોંધપાત્ર આર્થિક લાભો ધરાવતા પ્રોજેક્ટ છે.

મુખ્ય એપ્લિકેશન ક્ષેત્રોમાં શામેલ છે:

(1) મિશ્ર દુર્લભ પૃથ્વીના સ્વરૂપમાં ઉપયોગમાં લેવાય છે.ઉદાહરણ તરીકે, તેનો ઉપયોગ કૃષિ માટે દુર્લભ પૃથ્વી સંયોજન ખાતર અને ફીડ એડિટિવ તરીકે થાય છે.

(2) ત્રણ પ્રાથમિક ફ્લોરોસન્ટ પાવડરમાં લીલા પાવડર માટે એક્ટિવેટર.આધુનિક ઓપ્ટોઈલેક્ટ્રોનિક સામગ્રીમાં ફોસ્ફોર્સના ત્રણ મૂળભૂત રંગોનો ઉપયોગ જરૂરી છે, જેમ કે લાલ, લીલો અને વાદળી, જેનો ઉપયોગ વિવિધ રંગોને સંશ્લેષણ કરવા માટે થઈ શકે છે.અને ઘણા ઉચ્ચ-ગુણવત્તાવાળા લીલા ફ્લોરોસન્ટ પાવડરમાં ટર્બિયમ એક અનિવાર્ય ઘટક છે.

(3) મેગ્નેટો ઓપ્ટિકલ સ્ટોરેજ સામગ્રી તરીકે વપરાય છે.આકારહીન મેટલ ટર્બિયમ ટ્રાન્ઝિશન મેટલ એલોય પાતળી ફિલ્મોનો ઉપયોગ ઉચ્ચ-પ્રદર્શન મેગ્નેટો-ઓપ્ટિકલ ડિસ્ક બનાવવા માટે કરવામાં આવ્યો છે.

(4) મેગ્નેટો ઓપ્ટિકલ ગ્લાસનું ઉત્પાદન.લેસર ટેક્નોલોજીમાં રોટેટર્સ, આઇસોલેટર અને સર્ક્યુલેટરના ઉત્પાદન માટે ટર્બિયમ ધરાવતો ફેરાડે રોટેટરી ગ્લાસ એ મુખ્ય સામગ્રી છે.

(5) ટેર્બિયમ ડિસપ્રોસિયમ ફેરોમેગ્નેટોસ્ટ્રિક્ટિવ એલોય (ટેરફેનોલ) ના વિકાસ અને વિકાસે ટેર્બિયમ માટે નવી એપ્લિકેશનો ખોલી છે.

ખેતી અને પશુપાલન માટે

રેર અર્થ ટર્બિયમ પાકની ગુણવત્તામાં સુધારો કરી શકે છે અને ચોક્કસ સાંદ્રતા શ્રેણીમાં પ્રકાશસંશ્લેષણના દરમાં વધારો કરી શકે છે.ટર્બિયમ સંકુલમાં ઉચ્ચ જૈવિક પ્રવૃત્તિ હોય છે.ટર્બિયમના ટર્નરી કોમ્પ્લેક્સ, Tb (Ala) 3BenIm (ClO4) 3 · 3H2O, સ્ટેફાયલોકોકસ ઓરીયસ, બેસિલસ સબટીલીસ અને એસ્ચેરીચીયા કોલી પર સારી એન્ટીબેક્ટેરિયલ અને બેક્ટેરિયાનાશક અસરો ધરાવે છે.તેમની પાસે વ્યાપક એન્ટિબેક્ટેરિયલ સ્પેક્ટ્રમ છે.આવા સંકુલનો અભ્યાસ આધુનિક જીવાણુનાશક દવાઓ માટે નવી સંશોધન દિશા પ્રદાન કરે છે.

લ્યુમિનેસેન્સના ક્ષેત્રમાં વપરાય છે

આધુનિક ઓપ્ટોઈલેક્ટ્રોનિક સામગ્રીમાં ફોસ્ફોર્સના ત્રણ મૂળભૂત રંગોનો ઉપયોગ જરૂરી છે, જેમ કે લાલ, લીલો અને વાદળી, જેનો ઉપયોગ વિવિધ રંગોને સંશ્લેષણ કરવા માટે થઈ શકે છે.અને ઘણા ઉચ્ચ-ગુણવત્તાવાળા લીલા ફ્લોરોસન્ટ પાવડરમાં ટર્બિયમ એક અનિવાર્ય ઘટક છે.જો રેર અર્થ કલર ટીવી રેડ ફ્લોરોસન્ટ પાવડરના જન્મથી યટ્રીયમ અને યુરોપિયમની માંગને ઉત્તેજિત કરવામાં આવે છે, તો લેમ્પ માટે રેર અર્થ થ્રી પ્રાથમિક કલર ગ્રીન ફ્લોરોસન્ટ પાવડર દ્વારા ટેર્બિયમના ઉપયોગ અને વિકાસને પ્રોત્સાહન આપવામાં આવ્યું છે.1980 ના દાયકાની શરૂઆતમાં, ફિલિપ્સે વિશ્વના પ્રથમ કોમ્પેક્ટ ઊર્જા-બચત ફ્લોરોસન્ટ લેમ્પની શોધ કરી અને ઝડપથી તેનો વૈશ્વિક સ્તરે પ્રચાર કર્યો.Tb3+આયનો 545nm ની તરંગલંબાઇ સાથે લીલો પ્રકાશ ઉત્સર્જિત કરી શકે છે, અને લગભગ તમામ દુર્લભ પૃથ્વી લીલા ફોસ્ફોર્સ એક્ટિવેટર તરીકે ટેર્બિયમનો ઉપયોગ કરે છે.

કલર ટીવી કેથોડ રે ટ્યુબ (સીઆરટી) માટે લીલો ફોસ્ફર હંમેશા ઝિંક સલ્ફાઇડ પર આધારિત છે, જે સસ્તો અને કાર્યક્ષમ છે, પરંતુ ટેર્બિયમ પાવડર હંમેશા પ્રોજેક્શન કલર ટીવી માટે લીલા ફોસ્ફર તરીકે ઉપયોગમાં લેવાય છે, જેમાં Y2SiO5 ∶ Tb3+, Y3 ( Al, Ga) 5O12 ∶ Tb3+ અને LaOBr ∶ Tb3+.મોટી સ્ક્રીન હાઇ-ડેફિનેશન ટેલિવિઝન (HDTV) ના વિકાસ સાથે, CRT માટે ઉચ્ચ-પ્રદર્શન લીલા ફ્લોરોસન્ટ પાવડર પણ વિકસાવવામાં આવી રહ્યા છે.ઉદાહરણ તરીકે, હાઇબ્રિડ ગ્રીન ફ્લોરોસન્ટ પાવડર વિદેશમાં વિકસાવવામાં આવ્યો છે, જેમાં Y3 (Al, Ga) 5O12: Tb3+, LaOCl: Tb3+, અને Y2SiO5: Tb3+ છે, જે ઉચ્ચ વર્તમાન ઘનતા પર ઉત્તમ લ્યુમિનેસેન્સ કાર્યક્ષમતા ધરાવે છે.

પરંપરાગત એક્સ-રે ફ્લોરોસન્ટ પાવડર કેલ્શિયમ ટંગસ્ટેટ છે.1970 અને 1980 ના દાયકામાં, સ્ક્રીનને તીવ્ર બનાવવા માટે દુર્લભ પૃથ્વી ફોસ્ફોર્સ વિકસાવવામાં આવ્યા હતા, જેમ કે ટર્બિયમ એક્ટિવેટેડ સલ્ફર લેન્થેનમ ઓક્સાઇડ, ટર્બિયમ એક્ટિવેટેડ બ્રોમિન લેન્થેનમ ઓક્સાઇડ (ગ્રીન સ્ક્રીન માટે), ટર્બિયમ એક્ટિવેટેડ સલ્ફર યટ્રિઅમ (III) ઓક્સાઇડ, કોમ્પ્લેટમ ઓક્સાઇડ વગેરે. રેર અર્થ ફ્લોરોસન્ટ પાવડર દર્દીઓ માટે એક્સ-રે ઇરેડિયેશનનો સમય 80% ઘટાડી શકે છે, એક્સ-રે ફિલ્મોનું રિઝોલ્યુશન સુધારી શકે છે, એક્સ-રે ટ્યુબનું આયુષ્ય વધારી શકે છે અને ઉર્જાનો વપરાશ ઘટાડી શકે છે.તબીબી એક્સ-રે એન્હાન્સમેન્ટ સ્ક્રીનો માટે ટેર્બિયમનો ઉપયોગ ફ્લોરોસન્ટ પાવડર એક્ટિવેટર તરીકે પણ થાય છે, જે ઓપ્ટિકલ ઈમેજીસમાં એક્સ-રે રૂપાંતરણની સંવેદનશીલતાને મોટા પ્રમાણમાં સુધારી શકે છે, એક્સ-રે ફિલ્મોની સ્પષ્ટતા સુધારી શકે છે અને એક્સ-રેના એક્સપોઝર ડોઝને ઘટાડી શકે છે. માનવ શરીરમાં કિરણો (50% થી વધુ).

નવી સેમિકન્ડક્ટર લાઇટિંગ માટે વાદળી પ્રકાશથી ઉત્તેજિત સફેદ એલઇડી ફોસ્ફરમાં એક્ટિવેટર તરીકે પણ ટેર્બિયમનો ઉપયોગ થાય છે.તેનો ઉપયોગ ટર્બિયમ એલ્યુમિનિયમ મેગ્નેટો ઓપ્ટિકલ ક્રિસ્ટલ ફોસ્ફોર્સ બનાવવા માટે થઈ શકે છે, વાદળી પ્રકાશ ઉત્સર્જન કરતા ડાયોડ્સનો ઉપયોગ ઉત્તેજના પ્રકાશ સ્ત્રોત તરીકે કરી શકાય છે, અને ઉત્તેજના પ્રકાશ સાથે જનરેટ થયેલ ફ્લોરોસેન્સ શુદ્ધ સફેદ પ્રકાશ ઉત્પન્ન કરવા માટે મિશ્રિત થાય છે.

ટર્બિયમમાંથી બનેલી ઈલેક્ટ્રોલ્યુમિનેસન્ટ સામગ્રીમાં મુખ્યત્વે ઝિંક સલ્ફાઈડ ગ્રીન ફોસ્ફર ટર્બિયમ સાથે એક્ટિવેટરનો સમાવેશ થાય છે.અલ્ટ્રાવાયોલેટ ઇરેડિયેશન હેઠળ, ટર્બિયમના કાર્બનિક સંકુલ મજબૂત લીલો ફ્લોરોસેન્સ ઉત્સર્જન કરી શકે છે અને પાતળા ફિલ્મ ઇલેક્ટ્રોલ્યુમિનેસન્ટ સામગ્રી તરીકે ઉપયોગ કરી શકાય છે.દુર્લભ પૃથ્વી કાર્બનિક જટિલ ઇલેક્ટ્રોલ્યુમિનેસન્ટ પાતળી ફિલ્મોના અભ્યાસમાં નોંધપાત્ર પ્રગતિ થઈ હોવા છતાં, વ્યવહારિકતામાં હજુ પણ ચોક્કસ અંતર છે, અને દુર્લભ પૃથ્વી કાર્બનિક જટિલ ઇલેક્ટ્રોલ્યુમિનેસન્ટ પાતળી ફિલ્મો અને ઉપકરણો પર સંશોધન હજુ પણ ઊંડાણમાં છે.

ટર્બિયમની ફ્લોરોસેન્સ લાક્ષણિકતાઓનો ઉપયોગ ફ્લોરોસેન્સ પ્રોબ તરીકે પણ થાય છે.ઉદાહરણ તરીકે, Ofloxacin terbium (Tb3+) ફ્લોરોસેન્સ પ્રોબનો ઉપયોગ ફ્લોરોસેન્સ સ્પેક્ટ્રમ અને શોષણ સ્પેક્ટ્રમ દ્વારા Ofloxacin terbium (Tb3+) કોમ્પ્લેક્સ અને DNA (DNA) વચ્ચેની ક્રિયાપ્રતિક્રિયાનો અભ્યાસ કરવા માટે કરવામાં આવ્યો હતો, જે દર્શાવે છે કે Ofloxacin Tb3+પ્રોબ એક ગ્રુવ, ડીએનએ (DNA) સ્પેક્ટ્રમ સાથે મળી શકે છે. અને DNA Ofloxacin Tb3+ સિસ્ટમના ફ્લોરોસેન્સને નોંધપાત્ર રીતે વધારી શકે છે.આ ફેરફારના આધારે ડીએનએ નક્કી કરી શકાય છે.

મેગ્નેટો ઓપ્ટિકલ સામગ્રી માટે

ફેરાડે અસર ધરાવતી સામગ્રી, જેને મેગ્નેટો-ઓપ્ટિકલ સામગ્રી તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે, તે લેસર અને અન્ય ઓપ્ટિકલ ઉપકરણોમાં વ્યાપકપણે ઉપયોગમાં લેવાય છે.મેગ્નેટો ઓપ્ટિકલ સામગ્રીના બે સામાન્ય પ્રકારો છે: મેગ્નેટો ઓપ્ટિકલ ક્રિસ્ટલ્સ અને મેગ્નેટો ઓપ્ટિકલ ગ્લાસ.તેમાંથી, મેગ્નેટો-ઓપ્ટિકલ સ્ફટિકો (જેમ કે યટ્રીયમ આયર્ન ગાર્નેટ અને ટેર્બિયમ ગેલિયમ ગાર્નેટ) એડજસ્ટેબલ ઓપરેટિંગ ફ્રીક્વન્સી અને ઉચ્ચ થર્મલ સ્થિરતાના ફાયદા ધરાવે છે, પરંતુ તે ખર્ચાળ અને ઉત્પાદન મુશ્કેલ છે.વધુમાં, ઉચ્ચ ફેરાડે પરિભ્રમણ કોણ સાથે ઘણા મેગ્નેટો-ઓપ્ટિકલ સ્ફટિકો ટૂંકા તરંગ શ્રેણીમાં ઉચ્ચ શોષણ ધરાવે છે, જે તેમના ઉપયોગને મર્યાદિત કરે છે.મેગ્નેટો ઓપ્ટિકલ ક્રિસ્ટલ્સની તુલનામાં, મેગ્નેટો ઓપ્ટિકલ ગ્લાસમાં ઉચ્ચ ટ્રાન્સમિટન્સનો ફાયદો છે અને તે મોટા બ્લોક્સ અથવા ફાઇબરમાં બનાવવામાં સરળ છે.હાલમાં, ઉચ્ચ ફેરાડે અસરવાળા મેગ્નેટો-ઓપ્ટિકલ ચશ્મા મુખ્યત્વે દુર્લભ પૃથ્વી આયન ડોપ્ડ ચશ્મા છે.

મેગ્નેટો ઓપ્ટિકલ સ્ટોરેજ સામગ્રી માટે વપરાય છે

તાજેતરના વર્ષોમાં, મલ્ટીમીડિયા અને ઓફિસ ઓટોમેશનના ઝડપી વિકાસ સાથે, નવી ઉચ્ચ-ક્ષમતાવાળી ચુંબકીય ડિસ્કની માંગ વધી રહી છે.આકારહીન મેટલ ટર્બિયમ ટ્રાન્ઝિશન મેટલ એલોય ફિલ્મોનો ઉપયોગ ઉચ્ચ-પ્રદર્શન મેગ્નેટો-ઓપ્ટિકલ ડિસ્ક બનાવવા માટે કરવામાં આવ્યો છે.તેમાંથી, TbFeCo એલોય પાતળી ફિલ્મ શ્રેષ્ઠ પ્રદર્શન ધરાવે છે.ટર્બિયમ આધારિત મેગ્નેટો-ઓપ્ટિકલ સામગ્રીઓનું મોટા પાયે ઉત્પાદન કરવામાં આવ્યું છે, અને તેમાંથી બનાવેલ મેગ્નેટો-ઓપ્ટિકલ ડિસ્કનો ઉપયોગ કોમ્પ્યુટર સ્ટોરેજ ઘટકો તરીકે થાય છે, જેમાં સ્ટોરેજ ક્ષમતા 10-15 ગણી વધી છે.તેમની પાસે મોટી ક્ષમતા અને ઝડપી એક્સેસ સ્પીડના ફાયદા છે અને જ્યારે હાઇ-ડેન્સિટી ઓપ્ટિકલ ડિસ્કનો ઉપયોગ કરવામાં આવે ત્યારે તેને હજારો વખત લૂછી અને કોટ કરી શકાય છે.તેઓ ઇલેક્ટ્રોનિક માહિતી સંગ્રહ ટેકનોલોજીમાં મહત્વપૂર્ણ સામગ્રી છે.દૃશ્યમાન અને નજીકના-ઇન્ફ્રારેડ બેન્ડમાં સૌથી વધુ ઉપયોગમાં લેવાતી મેગ્નેટો-ઓપ્ટિકલ સામગ્રી એ ટર્બિયમ ગેલિયમ ગાર્નેટ (TGG) સિંગલ ક્રિસ્ટલ છે, જે ફેરાડે રોટેટર્સ અને આઇસોલેટર બનાવવા માટે શ્રેષ્ઠ મેગ્નેટો-ઓપ્ટિકલ સામગ્રી છે.

મેગ્નેટો ઓપ્ટિકલ ગ્લાસ માટે

ફેરાડે મેગ્નેટો ઓપ્ટિકલ ગ્લાસ દૃશ્યમાન અને ઇન્ફ્રારેડ પ્રદેશોમાં સારી પારદર્શિતા અને આઇસોટ્રોપી ધરાવે છે અને તે વિવિધ જટિલ આકારો બનાવી શકે છે.મોટા કદના ઉત્પાદનોનું ઉત્પાદન કરવું સરળ છે અને તેને ઓપ્ટિકલ ફાઈબરમાં ખેંચી શકાય છે.તેથી, તે મેગ્નેટો ઓપ્ટિકલ ઉપકરણો જેમ કે મેગ્નેટો ઓપ્ટિકલ આઇસોલેટર, મેગ્નેટો ઓપ્ટિકલ મોડ્યુલેટર્સ અને ફાઈબર ઓપ્ટિક કરંટ સેન્સર્સમાં વ્યાપક એપ્લિકેશનની સંભાવનાઓ ધરાવે છે.તેની વિશાળ ચુંબકીય ક્ષણ અને દૃશ્યમાન અને ઇન્ફ્રારેડ શ્રેણીમાં નાના શોષણ ગુણાંકને લીધે, Tb3+ આયનો સામાન્ય રીતે મેગ્નેટો ઓપ્ટિકલ ચશ્મામાં દુર્લભ પૃથ્વી આયનો બની ગયા છે.

ટર્બિયમ ડિસપ્રોસિયમ ફેરોમેગ્નેટોસ્ટ્રેક્ટિવ એલોય

20મી સદીના અંતમાં, વિશ્વની વૈજ્ઞાનિક અને તકનીકી ક્રાંતિના ઊંડાણ સાથે, નવી દુર્લભ પૃથ્વી લાગુ સામગ્રી ઝડપથી ઉભરી રહી છે.1984 માં, યુનાઇટેડ સ્ટેટ્સની આયોવા સ્ટેટ યુનિવર્સિટી, યુનાઇટેડ સ્ટેટ્સ ડિપાર્ટમેન્ટ ઓફ એનર્જી ઓફ યુનાઇટેડ સ્ટેટ્સની એમ્સ લેબોરેટરી અને યુએસ નેવી સરફેસ વેપન્સ રિસર્ચ સેન્ટર (પછીથી સ્થપાયેલી અમેરિકન એજ ટેક્નોલોજી કંપની (ET REMA) ના મુખ્ય કર્મચારીઓ આવ્યા હતા. કેન્દ્ર)એ સંયુક્ત રીતે નવી દુર્લભ પૃથ્વી સ્માર્ટ સામગ્રી વિકસાવી છે, એટલે કે ટર્બિયમ ડિસપ્રોસિયમ આયર્ન જાયન્ટ મેગ્નેટોસ્ટ્રિક્ટિવ સામગ્રી.આ નવી સ્માર્ટ સામગ્રીમાં વિદ્યુત ઉર્જાને ઝડપથી યાંત્રિક ઊર્જામાં રૂપાંતરિત કરવાની ઉત્તમ લાક્ષણિકતાઓ છે.આ વિશાળ મેગ્નેટોસ્ટ્રિક્ટિવ મટિરિયલથી બનેલા અંડરવોટર અને ઈલેક્ટ્રો-એકોસ્ટિક ટ્રાન્સડ્યુસર્સ નેવલ ઈક્વિપમેન્ટ, ઓઈલ વેલ ડિટેક્શન સ્પીકર્સ, નોઈઝ અને વાઈબ્રેશન કંટ્રોલ સિસ્ટમ્સ અને ઓશન એક્સપ્લોરેશન અને અંડરગ્રાઉન્ડ કમ્યુનિકેશન સિસ્ટમ્સમાં સફળતાપૂર્વક ગોઠવવામાં આવ્યા છે.તેથી, ટર્બિયમ ડિસ્પ્રોસિયમ આયર્ન વિશાળ મેગ્નેટોસ્ટ્રિક્ટિવ સામગ્રીનો જન્મ થતાંની સાથે જ તેને વિશ્વભરના ઔદ્યોગિક દેશો દ્વારા વ્યાપક ધ્યાન આપવામાં આવ્યું.યુનાઇટેડ સ્ટેટ્સમાં એજ ટેક્નોલોજીઓએ 1989માં ટેર્બિયમ ડિસ્પ્રોસિયમ આયર્ન વિશાળ મેગ્નેટોસ્ટ્રિક્ટિવ સામગ્રીનું ઉત્પાદન કરવાનું શરૂ કર્યું અને તેને ટેર્ફેનોલ ડી નામ આપ્યું. ત્યારબાદ, સ્વીડન, જાપાન, રશિયા, યુનાઇટેડ કિંગડમ અને ઑસ્ટ્રેલિયાએ પણ ટર્બિયમ ડિસ્પ્રોસિયમ આયર્ન વિશાળ મેગ્નેટોસ્ટ્રિક્ટિવ સામગ્રી વિકસાવી.

યુનાઇટેડ સ્ટેટ્સમાં આ સામગ્રીના વિકાસના ઇતિહાસમાંથી, સામગ્રીની શોધ અને તેના પ્રારંભિક એકાધિકારિક કાર્યક્રમો બંને સીધા જ લશ્કરી ઉદ્યોગ (જેમ કે નૌકાદળ) સાથે સંબંધિત છે.જોકે ચીનના સૈન્ય અને સંરક્ષણ વિભાગો ધીમે ધીમે આ સામગ્રી વિશે તેમની સમજણને મજબૂત કરી રહ્યા છે.જો કે, ચીનની વ્યાપક રાષ્ટ્રીય શક્તિમાં નોંધપાત્ર વધારો થયા પછી, 21મી સદીમાં લશ્કરી સ્પર્ધાત્મક વ્યૂહરચના સાકાર કરવા અને સાધનસામગ્રીના સ્તરને સુધારવાની જરૂરિયાતો ચોક્કસપણે ખૂબ જ તાકીદની હશે.તેથી, સૈન્ય અને રાષ્ટ્રીય સંરક્ષણ વિભાગો દ્વારા ટર્બિયમ ડિસ્પ્રોસિયમ આયર્ન વિશાળ ચુંબકીય સામગ્રીનો વ્યાપક ઉપયોગ એ ઐતિહાસિક જરૂરિયાત હશે.

ટૂંકમાં, ટર્બિયમના ઘણા ઉત્કૃષ્ટ ગુણધર્મો તેને ઘણી કાર્યાત્મક સામગ્રીનો અનિવાર્ય સભ્ય અને કેટલાક એપ્લિકેશન ક્ષેત્રોમાં બદલી ન શકાય તેવી સ્થિતિ બનાવે છે.જો કે, ટર્બિયમની ઊંચી કિંમતને કારણે, લોકો ઉત્પાદન ખર્ચ ઘટાડવા માટે ટેર્બિયમનો ઉપયોગ કેવી રીતે ટાળવો અને ઓછો કરવો તે અંગે અભ્યાસ કરી રહ્યા છે.ઉદાહરણ તરીકે, દુર્લભ પૃથ્વી મેગ્નેટો-ઓપ્ટિકલ સામગ્રીએ પણ શક્ય તેટલી ઓછી કિંમતના ડિસ્પ્રોસિયમ આયર્ન કોબાલ્ટ અથવા ગેડોલિનિયમ ટેર્બિયમ કોબાલ્ટનો ઉપયોગ કરવો જોઈએ;લીલા ફ્લોરોસન્ટ પાવડરમાં ટેર્બિયમની સામગ્રીને ઘટાડવાનો પ્રયાસ કરો જેનો ઉપયોગ કરવો આવશ્યક છે.ટેર્બિયમના વ્યાપક ઉપયોગને પ્રતિબંધિત કરતું મહત્ત્વનું પરિબળ બની ગયું છે.પરંતુ ઘણી કાર્યાત્મક સામગ્રી તેના વિના કરી શકતી નથી, તેથી આપણે "બ્લેડ પર સારી સ્ટીલનો ઉપયોગ" ના સિદ્ધાંતનું પાલન કરવું પડશે અને શક્ય તેટલું ટર્બિયમનો ઉપયોગ બચાવવાનો પ્રયાસ કરવો પડશે.