మాయా అరుదైన భూమి మూలకం: టెర్బియం

టెర్బియంభారీ వర్గానికి చెందినదిఅరుదైన భూములు, భూమి యొక్క క్రస్ట్‌లో కేవలం 1.1 ppm వద్ద తక్కువ సమృద్ధితో. టెర్బియం ఆక్సైడ్ మొత్తం అరుదైన భూమిలో 0.01% కంటే తక్కువగా ఉంటుంది. అత్యధిక టెర్బియం కంటెంట్ కలిగిన అధిక యట్రియం అయాన్ రకం భారీ అరుదైన భూమి ధాతువులో కూడా, టెర్బియం కంటెంట్ మొత్తం అరుదైన భూమిలో 1.1-1.2% మాత్రమే ఉంటుంది, ఇది అరుదైన భూమి మూలకాల యొక్క "నోబుల్" వర్గానికి చెందినదని సూచిస్తుంది. 1843లో టెర్బియం కనుగొనబడినప్పటి నుండి 100 సంవత్సరాలకు పైగా, దాని కొరత మరియు విలువ చాలా కాలం పాటు దాని ఆచరణాత్మక అనువర్తనాన్ని నిరోధించాయి. గత 30 సంవత్సరాలలో మాత్రమే టెర్బియం దాని ప్రత్యేక ప్రతిభను చూపించింది.

చరిత్రను కనుగొనడం

స్వీడిష్ రసాయన శాస్త్రవేత్త కార్ల్ గుస్టాఫ్ మోసాండర్ 1843లో టెర్బియంను కనుగొన్నాడు. అతను దాని మలినాలను కనుగొన్నాడుయట్రియం(III) ఆక్సైడ్మరియుY2O3 తెలుగు in లో. స్వీడన్‌లోని య్టర్బీ గ్రామం పేరు మీద య్ట్రియం అనే పేరు వచ్చింది. అయాన్ మార్పిడి సాంకేతికత ఆవిర్భావానికి ముందు, టెర్బియం దాని స్వచ్ఛమైన రూపంలో వేరుచేయబడలేదు.

మోసంట్ మొదట యట్రియం(III) ఆక్సైడ్‌ను మూడు భాగాలుగా విభజించాడు, అన్నింటికీ ఖనిజాల పేరు పెట్టారు: యట్రియం(III) ఆక్సైడ్,ఎర్బియం(III) ఆక్సైడ్, మరియు టెర్బియం ఆక్సైడ్. టెర్బియం ఆక్సైడ్ మొదట గులాబీ రంగు భాగంతో కూడి ఉండేది, ఇప్పుడు ఎర్బియం అని పిలువబడే మూలకం కారణంగా. “ఎర్బియం(III) ఆక్సైడ్” (మనం ఇప్పుడు టెర్బియం అని పిలిచే దానితో సహా) మొదట ద్రావణంలో తప్పనిసరిగా రంగులేని భాగం. ఈ మూలకం యొక్క కరగని ఆక్సైడ్ గోధుమ రంగుగా పరిగణించబడుతుంది.

తరువాత కార్మికులు రంగులేని చిన్న "ఎర్బియం(III) ఆక్సైడ్" ను గమనించలేకపోయారు, కానీ కరిగే గులాబీ రంగు భాగాన్ని విస్మరించలేకపోయారు. ఎర్బియం(III) ఆక్సైడ్ ఉనికి గురించి చర్చలు పదేపదే తలెత్తాయి. గందరగోళంలో, అసలు పేరు తారుమారు చేయబడింది మరియు పేర్ల మార్పిడి నిలిచిపోయింది, కాబట్టి గులాబీ రంగు భాగాన్ని చివరికి ఎర్బియం కలిగిన ద్రావణం అని ప్రస్తావించారు (ద్రావణంలో, అది గులాబీ రంగులో ఉండేది). సోడియం బైసల్ఫేట్ లేదా పొటాషియం సల్ఫేట్ ఉపయోగించే కార్మికులుసీరియం(IV) ఆక్సైడ్యిట్రియం(III) ఆక్సైడ్ నుండి బయటకు వచ్చి, అనుకోకుండా టెర్బియంను సీరియం కలిగిన అవక్షేపంగా మారుస్తుంది. ఇప్పుడు "టెర్బియం" అని పిలువబడే అసలు యిట్రియం(III) ఆక్సైడ్‌లో కేవలం 1% మాత్రమే యిట్రియం(III) ఆక్సైడ్‌కు పసుపు రంగును ఇవ్వడానికి సరిపోతుంది. అందువల్ల, టెర్బియం ప్రారంభంలో దానిని కలిగి ఉన్న ద్వితీయ భాగం, మరియు ఇది దాని తక్షణ పొరుగున ఉన్న గాడోలినియం మరియు డైస్ప్రోసియం ద్వారా నియంత్రించబడుతుంది.

తరువాత, ఆక్సైడ్ నిష్పత్తితో సంబంధం లేకుండా, ఈ మిశ్రమం నుండి ఇతర అరుదైన భూమి మూలకాలను వేరు చేసినప్పుడల్లా, టెర్బియం పేరు అలాగే ఉంచబడింది, చివరికి, టెర్బియం యొక్క బ్రౌన్ ఆక్సైడ్ స్వచ్ఛమైన రూపంలో పొందబడింది. 19వ శతాబ్దంలో పరిశోధకులు ప్రకాశవంతమైన పసుపు లేదా ఆకుపచ్చ నోడ్యూల్స్ (III)ను పరిశీలించడానికి అతినీలలోహిత ఫ్లోరోసెన్స్ సాంకేతికతను ఉపయోగించలేదు, దీని వలన ఘన మిశ్రమాలలో లేదా ద్రావణాలలో టెర్బియం గుర్తించబడటం సులభం అయింది.
ఎలక్ట్రాన్ కాన్ఫిగరేషన్

ఎలక్ట్రాన్ కాన్ఫిగరేషన్:

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

టెర్బియం యొక్క ఎలక్ట్రాన్ కాన్ఫిగరేషన్ [Xe] 6s24f9. సాధారణంగా, న్యూక్లియర్ ఛార్జ్ మరింత అయనీకరణం చెందడానికి చాలా పెద్దదిగా మారే ముందు మూడు ఎలక్ట్రాన్‌లను మాత్రమే తొలగించవచ్చు, కానీ టెర్బియం విషయంలో, సెమీ-ఫిల్డ్ టెర్బియం ఫ్లోరిన్ వాయువు వంటి చాలా బలమైన ఆక్సిడెంట్ల సమక్షంలో నాల్గవ ఎలక్ట్రాన్‌ను మరింత అయనీకరణం చేయడానికి అనుమతిస్తుంది.

టెర్బియం లోహం

టెర్బియం అనేది వెండి తెల్లటి అరుదైన మట్టి లోహం, ఇది సాగే గుణం, దృఢత్వం మరియు మృదుత్వం కలిగి ఉంటుంది, దీనిని కత్తితో కత్తిరించవచ్చు. ద్రవీభవన స్థానం 1360 ℃, మరిగే స్థానం 3123 ℃, సాంద్రత 8229 4kg/m3. ప్రారంభ లాంతనైడ్‌తో పోలిస్తే, ఇది గాలిలో సాపేక్షంగా స్థిరంగా ఉంటుంది. లాంతనైడ్ యొక్క తొమ్మిదవ మూలకంగా, టెర్బియం బలమైన విద్యుత్తు కలిగిన లోహం. ఇది నీటితో చర్య జరిపి హైడ్రోజన్‌ను ఏర్పరుస్తుంది.

ప్రకృతిలో, టెర్బియం ఎప్పుడూ స్వేచ్ఛా మూలకం అని కనుగొనబడలేదు, ఇందులో కొద్ది మొత్తంలో ఫాస్ఫోసెరియం, థోరియం ఇసుక మరియు గాడోలినైట్‌లలో ఉంటుంది. టెర్బియం మోనాజైట్ ఇసుకలో ఇతర అరుదైన భూమి మూలకాలతో కలిసి ఉంటుంది, సాధారణంగా 0.03% టెర్బియం కంటెంట్ ఉంటుంది. ఇతర వనరులు జెనోటైమ్ మరియు బ్లాక్ రేర్ గోల్డ్ ఖనిజాలు, రెండూ ఆక్సైడ్ల మిశ్రమాలు మరియు 1% టెర్బియం వరకు ఉంటాయి.

అప్లికేషన్

టెర్బియం యొక్క అప్లికేషన్ ఎక్కువగా హై-టెక్ రంగాలను కలిగి ఉంటుంది, ఇవి సాంకేతికతతో కూడిన మరియు జ్ఞానంతో కూడిన అత్యాధునిక ప్రాజెక్టులు, అలాగే ఆకర్షణీయమైన అభివృద్ధి అవకాశాలతో కూడిన గణనీయమైన ఆర్థిక ప్రయోజనాలతో కూడిన ప్రాజెక్టులు.

ప్రధాన అప్లికేషన్ ప్రాంతాలలో ఇవి ఉన్నాయి:

(1) మిశ్రమ అరుదైన మట్టి ఎరువుల రూపంలో ఉపయోగించబడుతుంది. ఉదాహరణకు, దీనిని వ్యవసాయానికి అరుదైన భూమి సమ్మేళన ఎరువులుగా మరియు ఫీడ్ సంకలితంగా ఉపయోగిస్తారు.

(2) మూడు ప్రాథమిక ఫ్లోరోసెంట్ పౌడర్లలో ఆకుపచ్చ పొడి కోసం యాక్టివేటర్. ఆధునిక ఆప్టోఎలక్ట్రానిక్ పదార్థాలకు ఎరుపు, ఆకుపచ్చ మరియు నీలం అనే మూడు ప్రాథమిక రంగుల ఫాస్ఫర్‌లను ఉపయోగించడం అవసరం, వీటిని వివిధ రంగులను సంశ్లేషణ చేయడానికి ఉపయోగించవచ్చు. మరియు అనేక అధిక-నాణ్యత గల ఆకుపచ్చ ఫ్లోరోసెంట్ పౌడర్లలో టెర్బియం ఒక అనివార్యమైన భాగం.

(3) మాగ్నెటో ఆప్టికల్ నిల్వ పదార్థంగా ఉపయోగించబడుతుంది. అధిక పనితీరు గల మాగ్నెటో-ఆప్టికల్ డిస్క్‌లను తయారు చేయడానికి అస్ఫారస్ మెటల్ టెర్బియం ట్రాన్సిషన్ మెటల్ మిశ్రమం సన్నని ఫిల్మ్‌లను ఉపయోగించారు.

(4) మాగ్నెటో ఆప్టికల్ గ్లాస్ తయారీ. లేజర్ టెక్నాలజీలో రోటేటర్లు, ఐసోలేటర్లు మరియు సర్క్యులేటర్ల తయారీకి టెర్బియం కలిగిన ఫెరడే రొటేటరీ గ్లాస్ కీలకమైన పదార్థం.

(5) టెర్బియం డిస్ప్రోసియం ఫెర్రోమాగ్నెటోస్ట్రిక్టివ్ మిశ్రమం (టెర్ఫెనాల్) అభివృద్ధి మరియు అభివృద్ధి టెర్బియం కోసం కొత్త అనువర్తనాలను తెరిచింది.

వ్యవసాయం మరియు పశుపోషణ కోసం

అరుదైన భూమి టెర్బియం పంటల నాణ్యతను మెరుగుపరుస్తుంది మరియు నిర్దిష్ట సాంద్రత పరిధిలో కిరణజన్య సంయోగక్రియ రేటును పెంచుతుంది. టెర్బియం కాంప్లెక్స్‌లు అధిక జీవసంబంధ కార్యకలాపాలను కలిగి ఉంటాయి. టెర్బియం యొక్క టెర్నరీ కాంప్లెక్స్‌లు, Tb (Ala) 3BenIm (ClO4) 3 · 3H2O, స్టెఫిలోకాకస్ ఆరియస్, బాసిల్లస్ సబ్టిలిస్ మరియు ఎస్చెరిచియా కోలిపై మంచి యాంటీ బాక్టీరియల్ మరియు బాక్టీరిసైడ్ ప్రభావాలను కలిగి ఉంటాయి. అవి విస్తృత యాంటీ బాక్టీరియల్ స్పెక్ట్రమ్‌ను కలిగి ఉంటాయి. అటువంటి కాంప్లెక్స్‌ల అధ్యయనం ఆధునిక బాక్టీరిసైడ్ ఔషధాల కోసం కొత్త పరిశోధన దిశను అందిస్తుంది.

కాంతి రంగంలో ఉపయోగించబడుతుంది

ఆధునిక ఆప్టోఎలక్ట్రానిక్ పదార్థాలకు ఎరుపు, ఆకుపచ్చ మరియు నీలం అనే మూడు ప్రాథమిక రంగుల ఫాస్ఫర్‌లను ఉపయోగించడం అవసరం, వీటిని వివిధ రంగులను సంశ్లేషణ చేయడానికి ఉపయోగించవచ్చు. మరియు టెర్బియం అనేక అధిక-నాణ్యత గల ఆకుపచ్చ ఫ్లోరోసెంట్ పౌడర్‌లలో ఒక అనివార్యమైన భాగం. అరుదైన భూమి రంగు టీవీ ఎరుపు ఫ్లోరోసెంట్ పౌడర్ పుట్టుక యట్రియం మరియు యూరోపియం కోసం డిమాండ్‌ను ప్రేరేపించినట్లయితే, టెర్బియం యొక్క అప్లికేషన్ మరియు అభివృద్ధిని దీపాల కోసం అరుదైన భూమి మూడు ప్రాథమిక రంగు ఆకుపచ్చ ఫ్లోరోసెంట్ పౌడర్ ప్రోత్సహించింది. 1980ల ప్రారంభంలో, ఫిలిప్స్ ప్రపంచంలోనే మొట్టమొదటి కాంపాక్ట్ ఇంధన-పొదుపు ఫ్లోరోసెంట్ దీపాన్ని కనిపెట్టింది మరియు దానిని ప్రపంచవ్యాప్తంగా త్వరగా ప్రచారం చేసింది. Tb3+అయాన్లు 545nm తరంగదైర్ఘ్యంతో ఆకుపచ్చ కాంతిని విడుదల చేయగలవు మరియు దాదాపు అన్ని అరుదైన భూమి ఆకుపచ్చ ఫాస్ఫర్‌లు టెర్బియంను యాక్టివేటర్‌గా ఉపయోగిస్తాయి.

కలర్ టీవీ కాథోడ్ రే ట్యూబ్ (CRT) కోసం గ్రీన్ ఫాస్ఫర్ ఎల్లప్పుడూ జింక్ సల్ఫైడ్ ఆధారంగా తయారు చేయబడింది, ఇది చౌకైనది మరియు సమర్థవంతమైనది, కానీ టెర్బియం పౌడర్ ఎల్లప్పుడూ ప్రొజెక్షన్ కలర్ టీవీకి గ్రీన్ ఫాస్ఫర్‌గా ఉపయోగించబడింది, వీటిలో Y2SiO5 ∶ Tb3+, Y3 (Al, Ga) 5O12 ∶ Tb3+ మరియు LaOBr ∶ Tb3+ ఉన్నాయి. పెద్ద స్క్రీన్ హై-డెఫినిషన్ టెలివిజన్ (HDTV) అభివృద్ధితో, CRTల కోసం హై-పెర్ఫార్మెన్స్ గ్రీన్ ఫ్లోరోసెంట్ పౌడర్‌లు కూడా అభివృద్ధి చేయబడుతున్నాయి. ఉదాహరణకు, విదేశాలలో హైబ్రిడ్ గ్రీన్ ఫ్లోరోసెంట్ పౌడర్ అభివృద్ధి చేయబడింది, ఇందులో Y3 (Al, Ga) 5O12: Tb3+, LaOCl: Tb3+ మరియు Y2SiO5: Tb3+ ఉన్నాయి, ఇవి అధిక కరెంట్ సాంద్రత వద్ద అద్భుతమైన కాంతినిచ్చే సామర్థ్యాన్ని కలిగి ఉంటాయి.

సాంప్రదాయ ఎక్స్-రే ఫ్లోరోసెంట్ పౌడర్ కాల్షియం టంగ్‌స్టేట్. 1970లు మరియు 1980లలో, టెర్బియం యాక్టివేటెడ్ సల్ఫర్ లాంథనమ్ ఆక్సైడ్, టెర్బియం యాక్టివేటెడ్ బ్రోమిన్ లాంథనమ్ ఆక్సైడ్ (గ్రీన్ స్క్రీన్‌ల కోసం), టెర్బియం యాక్టివేటెడ్ సల్ఫర్ యిట్రియం(III) ఆక్సైడ్ మొదలైన తీవ్రత పెంచే స్క్రీన్‌ల కోసం అరుదైన ఎర్త్ ఫాస్ఫర్‌లను అభివృద్ధి చేశారు. కాల్షియం టంగ్‌స్టేట్‌తో పోలిస్తే, అరుదైన ఎర్త్ ఫ్లోరోసెంట్ పౌడర్ రోగులకు ఎక్స్-రే రేడియేషన్ సమయాన్ని 80% తగ్గిస్తుంది, ఎక్స్-రే ఫిల్మ్‌ల రిజల్యూషన్‌ను మెరుగుపరుస్తుంది, ఎక్స్-రే ట్యూబ్‌ల జీవితకాలం పొడిగిస్తుంది మరియు శక్తి వినియోగాన్ని తగ్గిస్తుంది. టెర్బియం వైద్య ఎక్స్-రే ఎన్‌హాన్స్‌మెంట్ స్క్రీన్‌ల కోసం ఫ్లోరోసెంట్ పౌడర్ యాక్టివేటర్‌గా కూడా ఉపయోగించబడుతుంది, ఇది ఎక్స్-రే ఎన్‌హాన్స్‌మెంట్ స్క్రీన్‌ల కోసం ఫ్లోరోసెంట్ పౌడర్ యాక్టివేటర్‌గా కూడా ఉపయోగించబడుతుంది, ఇది ఎక్స్-రే ఎన్‌హాన్స్‌మెంట్ స్క్రీన్‌ల కోసం ఆప్టికల్ ఇమేజ్‌లుగా మార్చే సున్నితత్వాన్ని బాగా మెరుగుపరుస్తుంది, ఎక్స్-రే ఫిల్మ్‌ల స్పష్టతను మెరుగుపరుస్తుంది మరియు మానవ శరీరానికి ఎక్స్-కిరణాల ఎక్స్‌పోజర్ మోతాదును బాగా తగ్గిస్తుంది (50% కంటే ఎక్కువ).

కొత్త సెమీకండక్టర్ లైటింగ్ కోసం నీలి కాంతి ద్వారా ఉత్తేజితమయ్యే తెల్లటి LED ఫాస్ఫర్‌లో టెర్బియం ఒక యాక్టివేటర్‌గా కూడా ఉపయోగించబడుతుంది. దీనిని టెర్బియం అల్యూమినియం మాగ్నెటో ఆప్టికల్ క్రిస్టల్ ఫాస్ఫర్‌లను ఉత్పత్తి చేయడానికి ఉపయోగించవచ్చు, నీలి కాంతి ఉద్గార డయోడ్‌లను ఉత్తేజిత కాంతి వనరులుగా ఉపయోగించి, ఉత్పత్తి చేయబడిన ఫ్లోరోసెన్స్‌ను ఉత్తేజిత కాంతితో కలిపి స్వచ్ఛమైన తెల్లని కాంతిని ఉత్పత్తి చేస్తుంది.

టెర్బియంతో తయారు చేయబడిన ఎలక్ట్రోల్యూమినిసెంట్ పదార్థాలలో ప్రధానంగా జింక్ సల్ఫైడ్ గ్రీన్ ఫాస్ఫర్, టెర్బియం యాక్టివేటర్‌గా ఉంటుంది. అతినీలలోహిత వికిరణం కింద, టెర్బియం యొక్క సేంద్రీయ సముదాయాలు బలమైన ఆకుపచ్చ ఫ్లోరోసెన్స్‌ను విడుదల చేయగలవు మరియు సన్నని ఫిల్మ్ ఎలక్ట్రోల్యూమినిసెంట్ పదార్థాలుగా ఉపయోగించవచ్చు. అరుదైన భూమి సేంద్రీయ సంక్లిష్ట ఎలక్ట్రోల్యూమినిసెంట్ సన్నని ఫిల్మ్‌ల అధ్యయనంలో గణనీయమైన పురోగతి సాధించినప్పటికీ, ఆచరణాత్మకత నుండి ఇప్పటికీ కొంత అంతరం ఉంది మరియు అరుదైన భూమి సేంద్రీయ సంక్లిష్ట ఎలక్ట్రోల్యూమినిసెంట్ సన్నని ఫిల్మ్‌లు మరియు పరికరాలపై పరిశోధన ఇంకా లోతుగా ఉంది.

టెర్బియం యొక్క ఫ్లోరోసెన్స్ లక్షణాలను ఫ్లోరోసెన్స్ ప్రోబ్‌లుగా కూడా ఉపయోగిస్తారు. ఉదాహరణకు, ఆఫ్లోక్సాసిన్ టెర్బియం (Tb3+) కాంప్లెక్స్ మరియు DNA (DNA) మధ్య ఫ్లోరోసెన్స్ స్పెక్ట్రం మరియు శోషణ స్పెక్ట్రం మధ్య పరస్పర చర్యను అధ్యయనం చేయడానికి ఆఫ్లోక్సాసిన్ టెర్బియం (Tb3+) ఫ్లోరోసెన్స్ ప్రోబ్‌ను ఉపయోగించారు, ఇది ఆఫ్లోక్సాసిన్ Tb3+ ప్రోబ్ DNA అణువులతో ఒక గాడిని ఏర్పరుస్తుందని మరియు DNA ఆఫ్లోక్సాసిన్ Tb3+ వ్యవస్థ యొక్క ఫ్లోరోసెన్స్‌ను గణనీయంగా పెంచుతుందని సూచిస్తుంది. ఈ మార్పు ఆధారంగా, DNAని నిర్ణయించవచ్చు.

మాగ్నెటో ఆప్టికల్ పదార్థాల కోసం

మాగ్నెటో-ఆప్టికల్ మెటీరియల్స్ అని కూడా పిలువబడే ఫెరడే ఎఫెక్ట్ ఉన్న పదార్థాలు లేజర్లు మరియు ఇతర ఆప్టికల్ పరికరాలలో విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతున్నాయి. మాగ్నెటో ఆప్టికల్ మెటీరియల్స్‌లో రెండు సాధారణ రకాలు ఉన్నాయి: మాగ్నెటో ఆప్టికల్ స్ఫటికాలు మరియు మాగ్నెటో ఆప్టికల్ గ్లాస్. వాటిలో, మాగ్నెటో-ఆప్టికల్ స్ఫటికాలు (యిట్రియం ఐరన్ గార్నెట్ మరియు టెర్బియం గాలియం గార్నెట్ వంటివి) సర్దుబాటు చేయగల ఆపరేటింగ్ ఫ్రీక్వెన్సీ మరియు అధిక ఉష్ణ స్థిరత్వం యొక్క ప్రయోజనాలను కలిగి ఉంటాయి, కానీ అవి ఖరీదైనవి మరియు తయారు చేయడం కష్టం. అదనంగా, అధిక ఫెరడే భ్రమణ కోణం కలిగిన అనేక మాగ్నెటో-ఆప్టికల్ స్ఫటికాలు షార్ట్ వేవ్ పరిధిలో అధిక శోషణను కలిగి ఉంటాయి, ఇది వాటి వినియోగాన్ని పరిమితం చేస్తుంది. మాగ్నెటో ఆప్టికల్ స్ఫటికాలతో పోలిస్తే, మాగ్నెటో ఆప్టికల్ గ్లాస్ అధిక ట్రాన్స్మిటెన్స్ ప్రయోజనాన్ని కలిగి ఉంది మరియు పెద్ద బ్లాక్‌లు లేదా ఫైబర్‌లుగా తయారు చేయడం సులభం. ప్రస్తుతం, అధిక ఫెరడే ఎఫెక్ట్ ఉన్న మాగ్నెటో-ఆప్టికల్ గ్లాసెస్ ప్రధానంగా అరుదైన ఎర్త్ అయాన్ డోప్డ్ గ్లాసెస్.

మాగ్నెటో ఆప్టికల్ నిల్వ పదార్థాలకు ఉపయోగిస్తారు

ఇటీవలి సంవత్సరాలలో, మల్టీమీడియా మరియు ఆఫీస్ ఆటోమేషన్ వేగంగా అభివృద్ధి చెందడంతో, కొత్త అధిక-సామర్థ్య మాగ్నెటిక్ డిస్క్‌లకు డిమాండ్ పెరుగుతోంది. అధిక-పనితీరు గల మాగ్నెటో-ఆప్టికల్ డిస్క్‌లను తయారు చేయడానికి అమార్ఫస్ మెటల్ టెర్బియం ట్రాన్సిషన్ మెటల్ అల్లాయ్ ఫిల్మ్‌లను ఉపయోగిస్తున్నారు. వాటిలో, TbFeCo అల్లాయ్ థిన్ ఫిల్మ్ ఉత్తమ పనితీరును కలిగి ఉంది. టెర్బియం ఆధారిత మాగ్నెటో-ఆప్టికల్ పదార్థాలు పెద్ద ఎత్తున ఉత్పత్తి చేయబడ్డాయి మరియు వాటి నుండి తయారు చేయబడిన మాగ్నెటో-ఆప్టికల్ డిస్క్‌లను కంప్యూటర్ నిల్వ భాగాలుగా ఉపయోగిస్తారు, నిల్వ సామర్థ్యం 10-15 రెట్లు పెరిగింది. అవి పెద్ద సామర్థ్యం మరియు వేగవంతమైన యాక్సెస్ వేగం యొక్క ప్రయోజనాలను కలిగి ఉన్నాయి మరియు అధిక-సాంద్రత గల ఆప్టికల్ డిస్క్‌ల కోసం ఉపయోగించినప్పుడు పదివేల సార్లు తుడిచివేయవచ్చు మరియు పూత పూయవచ్చు. అవి ఎలక్ట్రానిక్ ఇన్ఫర్మేషన్ స్టోరేజ్ టెక్నాలజీలో ముఖ్యమైన పదార్థాలు. కనిపించే మరియు సమీప-ఇన్‌ఫ్రారెడ్ బ్యాండ్‌లలో సాధారణంగా ఉపయోగించే మాగ్నెటో-ఆప్టికల్ పదార్థం టెర్బియం గాలియం గార్నెట్ (TGG) సింగిల్ క్రిస్టల్, ఇది ఫెరడే రోటేటర్లు మరియు ఐసోలేటర్‌లను తయారు చేయడానికి ఉత్తమ మాగ్నెటో-ఆప్టికల్ పదార్థం.

మాగ్నెటో ఆప్టికల్ గ్లాస్ కోసం

ఫెరడే మాగ్నెటో ఆప్టికల్ గ్లాస్ దృశ్యమాన మరియు పరారుణ ప్రాంతాలలో మంచి పారదర్శకత మరియు ఐసోట్రోపిని కలిగి ఉంటుంది మరియు వివిధ సంక్లిష్ట ఆకృతులను ఏర్పరుస్తుంది. ఇది పెద్ద-పరిమాణ ఉత్పత్తులను ఉత్పత్తి చేయడం సులభం మరియు ఆప్టికల్ ఫైబర్‌లలోకి లాగవచ్చు. అందువల్ల, మాగ్నెటో ఆప్టికల్ ఐసోలేటర్లు, మాగ్నెటో ఆప్టికల్ మాడ్యులేటర్లు మరియు ఫైబర్ ఆప్టిక్ కరెంట్ సెన్సార్లు వంటి మాగ్నెటో ఆప్టికల్ పరికరాలలో ఇది విస్తృత అనువర్తన అవకాశాలను కలిగి ఉంది. దాని పెద్ద అయస్కాంత క్షణం మరియు దృశ్యమాన మరియు పరారుణ పరిధిలో చిన్న శోషణ గుణకం కారణంగా, Tb3+అయాన్లు మాగ్నెటో ఆప్టికల్ గ్లాసులలో సాధారణంగా ఉపయోగించే అరుదైన భూమి అయాన్‌లుగా మారాయి.

టెర్బియం డిస్ప్రోసియం ఫెర్రోమాగ్నెటోస్ట్రిక్టివ్ మిశ్రమం

20వ శతాబ్దం చివరిలో, ప్రపంచ శాస్త్రీయ మరియు సాంకేతిక విప్లవం తీవ్రతరం కావడంతో, కొత్త అరుదైన భూమి అనువర్తిత పదార్థాలు వేగంగా ఉద్భవిస్తున్నాయి. 1984లో, యునైటెడ్ స్టేట్స్‌లోని ఐయోవా స్టేట్ యూనివర్సిటీ, యునైటెడ్ స్టేట్స్‌లోని యునైటెడ్ స్టేట్స్ డిపార్ట్‌మెంట్ ఆఫ్ ఎనర్జీకి చెందిన అమెస్ లాబొరేటరీ మరియు US నేవీ సర్ఫేస్ వెపన్స్ రీసెర్చ్ సెంటర్ (తరువాత స్థాపించబడిన అమెరికన్ ఎడ్జ్ టెక్నాలజీ కంపెనీ (ET REMA) యొక్క ప్రధాన సిబ్బంది కేంద్రం నుండి వచ్చారు) సంయుక్తంగా కొత్త అరుదైన భూమి స్మార్ట్ మెటీరియల్‌ను అభివృద్ధి చేశారు, అవి టెర్బియం డిస్ప్రోసియం ఐరన్ జెయింట్ మాగ్నెటోస్ట్రిక్టివ్ మెటీరియల్. ఈ కొత్త స్మార్ట్ మెటీరియల్ విద్యుత్ శక్తిని త్వరగా యాంత్రిక శక్తిగా మార్చే అద్భుతమైన లక్షణాలను కలిగి ఉంది. ఈ జెయింట్ మాగ్నెటోస్ట్రిక్టివ్ మెటీరియల్‌తో తయారు చేయబడిన నీటి అడుగున మరియు ఎలక్ట్రో-అకౌస్టిక్ ట్రాన్స్‌డ్యూసర్‌లను నావికా పరికరాలు, ఆయిల్ బావి డిటెక్షన్ స్పీకర్లు, శబ్దం మరియు వైబ్రేషన్ నియంత్రణ వ్యవస్థలు మరియు సముద్ర అన్వేషణ మరియు భూగర్భ కమ్యూనికేషన్ వ్యవస్థలలో విజయవంతంగా కాన్ఫిగర్ చేశారు. అందువల్ల, టెర్బియం డిస్ప్రోసియం ఐరన్ జెయింట్ మాగ్నెటోస్ట్రిక్టివ్ మెటీరియల్ పుట్టిన వెంటనే, ఇది ప్రపంచవ్యాప్తంగా పారిశ్రామిక దేశాల నుండి విస్తృత దృష్టిని ఆకర్షించింది. యునైటెడ్ స్టేట్స్‌లోని ఎడ్జ్ టెక్నాలజీస్ 1989లో టెర్బియం డిస్ప్రోసియం ఐరన్ జెయింట్ మాగ్నెటోస్ట్రిక్టివ్ పదార్థాలను ఉత్పత్తి చేయడం ప్రారంభించింది మరియు వాటికి టెర్ఫెనాల్ డి అని పేరు పెట్టింది. తదనంతరం, స్వీడన్, జపాన్, రష్యా, యునైటెడ్ కింగ్‌డమ్ మరియు ఆస్ట్రేలియా కూడా టెర్బియం డిస్ప్రోసియం ఐరన్ జెయింట్ మాగ్నెటోస్ట్రిక్టివ్ పదార్థాలను అభివృద్ధి చేశాయి.

యునైటెడ్ స్టేట్స్‌లో ఈ పదార్థం అభివృద్ధి చరిత్ర నుండి, పదార్థం యొక్క ఆవిష్కరణ మరియు దాని ప్రారంభ గుత్తాధిపత్య అనువర్తనాలు రెండూ నేరుగా సైనిక పరిశ్రమకు (నావికాదళం వంటివి) సంబంధించినవి. చైనా సైనిక మరియు రక్షణ విభాగాలు ఈ పదార్థంపై తమ అవగాహనను క్రమంగా బలోపేతం చేసుకుంటున్నప్పటికీ. అయితే, చైనా యొక్క సమగ్ర జాతీయ శక్తి గణనీయంగా పెరిగిన తర్వాత, 21వ శతాబ్దంలో సైనిక పోటీ వ్యూహాన్ని గ్రహించడం మరియు పరికరాల స్థాయిని మెరుగుపరచడం కోసం అవసరాలు ఖచ్చితంగా చాలా అత్యవసరం. అందువల్ల, సైనిక మరియు జాతీయ రక్షణ విభాగాలు టెర్బియం డిస్ప్రోసియం ఐరన్ జెయింట్ మాగ్నెటోస్ట్రిక్టివ్ పదార్థాలను విస్తృతంగా ఉపయోగించడం చారిత్రక అవసరం అవుతుంది.

సంక్షిప్తంగా, టెర్బియం యొక్క అనేక అద్భుతమైన లక్షణాలు దీనిని అనేక క్రియాత్మక పదార్థాలలో ఒక అనివార్య సభ్యునిగా మరియు కొన్ని అనువర్తన రంగాలలో భర్తీ చేయలేని స్థానాన్ని కలిగిస్తాయి. అయితే, టెర్బియం యొక్క అధిక ధర కారణంగా, ఉత్పత్తి ఖర్చులను తగ్గించడానికి టెర్బియం వాడకాన్ని ఎలా నివారించాలో మరియు తగ్గించాలో ప్రజలు అధ్యయనం చేస్తున్నారు. ఉదాహరణకు, అరుదైన భూమి మాగ్నెటో-ఆప్టికల్ పదార్థాలు తక్కువ ధర కలిగిన డైస్ప్రోసియం ఇనుము కోబాల్ట్ లేదా గాడోలినియం టెర్బియం కోబాల్ట్‌ను వీలైనంత వరకు ఉపయోగించాలి; తప్పనిసరిగా ఉపయోగించాల్సిన ఆకుపచ్చ ఫ్లోరోసెంట్ పౌడర్‌లో టెర్బియం కంటెంట్‌ను తగ్గించడానికి ప్రయత్నించండి. టెర్బియం యొక్క విస్తృత వినియోగాన్ని పరిమితం చేసే ముఖ్యమైన అంశంగా ధర మారింది. కానీ అనేక క్రియాత్మక పదార్థాలు అది లేకుండా చేయలేవు, కాబట్టి మనం "బ్లేడ్‌పై మంచి ఉక్కును ఉపయోగించడం" అనే సూత్రానికి కట్టుబడి ఉండాలి మరియు టెర్బియం వాడకాన్ని సాధ్యమైనంతవరకు ఆదా చేయడానికి ప్రయత్నించాలి.