Magical Rare Earth Element: Terbium

Terbiumຢູ່ໃນປະເພດຂອງແຜ່ນດິນໂລກທີ່ຫາຍາກຢ່າງໜັກ, ມີຄວາມອຸດົມສົມບູນຕໍ່າຢູ່ໃນເປືອກໂລກທີ່ມີພຽງແຕ່ 1.1 ppm.Terbium oxideກວມເອົາຫນ້ອຍກວ່າ 0.01% ຂອງແຜ່ນດິນໂລກທີ່ຫາຍາກທັງຫມົດ. ເຖິງແມ່ນວ່າຢູ່ໃນປະເພດ yttrium ion ສູງແຮ່ແຮ່ທີ່ຫາຍາກທີ່ມີເນື້ອໃນສູງສຸດຂອງ terbium, ເນື້ອໃນ terbium ພຽງແຕ່ກວມເອົາ 1.1-1.2% ຂອງຈໍານວນທັງຫມົດ.ແຜ່ນດິນຫາຍາກ, ຊີ້​ໃຫ້​ເຫັນ​ວ່າ​ມັນ​ເປັນ​ປະ​ເພດ "ສູງ​ສົ່ງ​" ຂອງ​ແຜ່ນດິນຫາຍາກອົງປະກອບ. ສໍາລັບໃນໄລຍະ 100 ປີນັບຕັ້ງແຕ່ການຄົ້ນພົບຂອງ terbium ໃນປີ 1843, ການຂາດແຄນແລະມູນຄ່າຂອງມັນໄດ້ສະກັດກັ້ນການປະຕິບັດຕົວຈິງຂອງມັນເປັນເວລາດົນ. ມັນມີພຽງແຕ່ໃນ 30 ປີທີ່ຜ່ານມາເທົ່ານັ້ນterbiumໄດ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນຄວາມສາມາດເປັນເອກະລັກຂອງຕົນ.

ການຄົ້ນພົບປະຫວັດສາດ

ນັກເຄມີສາດຊາວສະວີເດນ Carl Gustaf Mosander ຄົ້ນພົບ terbium ໃນປີ 1843. ລາວໄດ້ຄົ້ນພົບຄວາມບໍ່ສະອາດຂອງມັນຢູ່ໃນyttrium oxideແລະY2O3. Yttriumມີຊື່ຕາມບ້ານ Itby ໃນສວີເດນ. ກ່ອນທີ່ຈະປະກົດຕົວຂອງເທກໂນໂລຍີການແລກປ່ຽນ ion, terbium ບໍ່ໄດ້ຖືກແຍກອອກໃນຮູບແບບທີ່ບໍລິສຸດຂອງມັນ.

Mossander ທໍາອິດແບ່ງອອກyttrium oxideອອກ​ເປັນ​ສາມ​ພາກ​ສ່ວນ​, ທັງ​ຫມົດ​ຊື່​ຕາມ​ແຮ່​:yttrium oxide, erbium oxide, ແລະterbium oxide. Terbium oxideໃນເບື້ອງຕົ້ນແມ່ນປະກອບດ້ວຍສ່ວນສີບົວ, ເນື່ອງຈາກອົງປະກອບໃນປັດຈຸບັນເອີ້ນວ່າerbium. Erbium oxide(ລວມທັງສິ່ງທີ່ພວກເຮົາເອີ້ນວ່າ terbium) ໃນເບື້ອງຕົ້ນແມ່ນສ່ວນທີ່ບໍ່ມີສີໃນການແກ້ໄຂ. ຜຸພັງທີ່ບໍ່ລະລາຍຂອງອົງປະກອບນີ້ຖືວ່າເປັນສີນ້ໍາຕານ.

ຄົນງານຕໍ່ມາພົບວ່າມັນຍາກທີ່ຈະສັງເກດເຫັນຂະຫນາດນ້ອຍທີ່ບໍ່ມີສີ "erbium oxide“, ແຕ່ສ່ວນສີບົວທີ່ລະລາຍບໍ່ສາມາດຖືກລະເລີຍ. ການໂຕ້ວາທີກ່ຽວກັບການທີ່ມີຢູ່ແລ້ວຂອງerbium oxideໄດ້​ເກີດ​ຂຶ້ນ​ເລື້ອຍໆ. ໃນຄວາມວຸ່ນວາຍ, ຊື່ຕົ້ນສະບັບຖືກປະຕິເສດແລະການແລກປ່ຽນຊື່ຖືກຕິດຢູ່, ດັ່ງນັ້ນສ່ວນສີບົວໄດ້ຖືກກ່າວເຖິງໃນທີ່ສຸດວ່າເປັນການແກ້ໄຂທີ່ມີ erbium (ໃນການແກ້ໄຂ, ມັນແມ່ນສີບົວ). ດຽວນີ້ເຊື່ອກັນວ່າຄົນງານທີ່ໃຊ້ sodium disulfide ຫຼື potassium sulfate ເພື່ອເອົາ cerium dioxide ອອກຈາກyttrium oxideບໍ່ຕັ້ງໃຈຫັນterbiumເຂົ້າໄປໃນ cerium ທີ່ປະກອບດ້ວຍ precipitates. ປະຈຸບັນເອີ້ນວ່າ 'terbium', ພຽງແຕ່ປະມານ 1% ຂອງຕົ້ນສະບັບyttrium oxideແມ່ນມີຢູ່, ແຕ່ນີ້ແມ່ນພຽງພໍທີ່ຈະສົ່ງສີເຫຼືອງອ່ອນໄປຫາyttrium oxide. ດັ່ງນັ້ນ,terbiumເປັນອົງປະກອບທີສອງທີ່ບັນຈຸມັນໃນເບື້ອງຕົ້ນ, ແລະມັນຖືກຄວບຄຸມໂດຍປະເທດເພື່ອນບ້ານຂອງຕົນ,gadoliniumແລະdysprosium.

ຫຼັງຈາກນັ້ນ, ທຸກຄັ້ງອື່ນໆແຜ່ນດິນຫາຍາກອົງປະກອບໄດ້ຖືກແຍກອອກຈາກປະສົມນີ້, ໂດຍບໍ່ຄໍານຶງເຖິງອັດຕາສ່ວນຂອງ oxide, ຊື່ຂອງ terbium ໄດ້ຖືກເກັບຮັກສາໄວ້ຈົນກ່ວາສຸດທ້າຍ, ຜຸພັງສີນ້ໍາຕານ.terbiumໄດ້​ຮັບ​ໃນ​ຮູບ​ແບບ​ທີ່​ບໍ​ລິ​ສຸດ​. ນັກຄົ້ນຄວ້າໃນສະຕະວັດທີ 19 ບໍ່ໄດ້ໃຊ້ເທກໂນໂລຍີ fluorescence ultraviolet ເພື່ອສັງເກດການ nodules ສີເຫຼືອງຫຼືສີຂຽວສົດໃສ (III), ເຮັດໃຫ້ມັນງ່າຍຂຶ້ນສໍາລັບ terbium ທີ່ຈະໄດ້ຮັບການຮັບຮູ້ໃນປະສົມແຂງຫຼືການແກ້ໄຂ.

ການຕັ້ງຄ່າເອເລັກໂຕຣນິກ

ຮູບ​ແບບ​ເອ​ເລັກ​ໂຕຣ​ນິກ​:

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

ການຈັດລຽງເອເລັກໂຕຣນິກຂອງterbiumແມ່ນ [Xe] 6s24f9. ໂດຍປົກກະຕິ, ພຽງແຕ່ສາມເອເລັກໂຕຣນິກສາມາດຖືກໂຍກຍ້າຍອອກກ່ອນທີ່ຄ່ານິວເຄລຍຈະກາຍເປັນຂະຫນາດໃຫຍ່ເກີນໄປທີ່ຈະເປັນ ionized ຕື່ມອີກ. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ໃນກໍລະນີຂອງterbium, ເຄິ່ງທີ່ເຕັມໄປterbiumອະນຸຍາດໃຫ້ສໍາລັບການ ionization ເພີ່ມເຕີມຂອງເອເລັກໂຕຣນິກທີ່ສີ່ໃນທີ່ປະທັບຂອງ oxidant ທີ່ເຂັ້ມແຂງເຊັ່ນ: ອາຍແກັສ fluorine.

ໂລຫະ

”"

Terbiumເປັນໂລຫະທີ່ຫາຍາກໃນໂລກເງິນສີຂາວທີ່ມີ ductility, toughness, ແລະຄວາມອ່ອນທີ່ສາມາດຕັດດ້ວຍມີດ. ຈຸດ​ລະ​ລາຍ 1360 ℃​, ຈຸດ​ຮ້ອນ 3123 ℃​, ຄວາມ​ຫນາ​ແຫນ້ນ 8229 4kg / m3​. ເມື່ອປຽບທຽບກັບອົງປະກອບ lanthanide ຕົ້ນ, ມັນແມ່ນຂ້ອນຂ້າງຄົງທີ່ໃນອາກາດ. ອົງປະກອບທີ 9 ຂອງທາດ lanthanide, terbium, ເປັນໂລຫະທີ່ມີຄ່າສູງທີ່ປະຕິກິລິຍາກັບນ້ໍາເພື່ອສ້າງເປັນອາຍແກັສ hydrogen.

ໃນທໍາມະຊາດ,terbiumບໍ່ເຄີຍຖືກພົບເຫັນວ່າເປັນອົງປະກອບທີ່ບໍ່ເສຍຄ່າ, ມີຢູ່ໃນຈໍານວນນ້ອຍໆຢູ່ໃນດິນຊາຍ phosphorous cerium thorium ແລະແຮ່ silicon beryllium yttrium.Terbiumຢູ່ຮ່ວມກັນກັບອົງປະກອບຂອງໂລກທີ່ຫາຍາກອື່ນໆໃນດິນຊາຍ monazite, ໂດຍທົ່ວໄປແລ້ວມີເນື້ອໃນ 0.03% terbium. ແຫຼ່ງອື່ນໆລວມມີ yttrium phosphate ແລະຄໍາທີ່ຫາຍາກ, ທັງສອງແມ່ນປະສົມຂອງ oxides ທີ່ມີເຖິງ 1% terbium.

ຄໍາຮ້ອງສະຫມັກ

ຄໍາ​ຮ້ອງ​ສະ​ຫມັກ​ຂອງ​terbiumສ່ວນຫຼາຍແມ່ນກ່ຽວຂ້ອງກັບຂົງເຂດເຕັກໂນໂລຢີສູງ, ເຊິ່ງແມ່ນບັນດາໂຄງການທີ່ເຂັ້ມງວດທາງດ້ານເຕັກໂນໂລຢີ ແລະ ຄວາມຮູ້ຄວາມສາມາດ, ລວມທັງໂຄງການທີ່ມີຜົນປະໂຫຍດທາງດ້ານເສດຖະກິດ, ມີຄວາມສົດໃສດ້ານການພັດທະນາທີ່ໜ້າສົນໃຈ.

ພື້ນທີ່ຄໍາຮ້ອງສະຫມັກຕົ້ນຕໍປະກອບມີ:

(1) ນໍາໃຊ້ໃນຮູບແບບຂອງດິນຫາຍາກປະສົມ. ຕົວຢ່າງ, ມັນຖືກນໍາໃຊ້ເປັນຝຸ່ນປະສົມຂອງແຜ່ນດິນໂລກທີ່ຫາຍາກແລະສານເສີມອາຫານສໍາລັບການກະສິກໍາ.

(2) ຕົວກະຕຸ້ນສໍາລັບຝຸ່ນສີຂຽວໃນສາມຝຸ່ນ fluorescent ຕົ້ນຕໍ. ວັດສະດຸ optoelectronic ທີ່ທັນສະໄຫມຮຽກຮ້ອງໃຫ້ມີການນໍາໃຊ້ສາມສີພື້ນຖານຂອງ phosphor, ຄືສີແດງ, ສີຂຽວ, ແລະສີຟ້າ, ເຊິ່ງສາມາດນໍາໃຊ້ເພື່ອສັງເຄາະສີຕ່າງໆ. ແລະterbiumເປັນອົງປະກອບທີ່ຂາດບໍ່ໄດ້ໃນຜົງ fluorescent ສີຂຽວທີ່ມີຄຸນນະພາບສູງຫຼາຍຊະນິດ.

(3) ໃຊ້ເປັນອຸປະກອນການເກັບຮັກສາ optical magneto. Amorphous metal terbium transition metal alloy film ບາງໆໄດ້ຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອຜະລິດແຜ່ນ optical magneto ປະສິດທິພາບສູງ.

(4) ການຜະລິດແກ້ວ magneto optical. Faraday rotatory glass ບັນຈຸ terbium ເປັນວັດສະດຸທີ່ສໍາຄັນສໍາລັບການຜະລິດ rotators, isolators, ແລະ circulators ໃນເຕັກໂນໂລຊີ laser.

(5) ການພັດທະນາແລະການພັດທະນາຂອງ terbium dysprosium ferromagnetostrictive alloy (TerFenol) ໄດ້ເປີດຄໍາຮ້ອງສະຫມັກໃຫມ່ສໍາລັບ terbium.

ສໍາລັບການກະສິກໍາແລະການລ້ຽງສັດ

ແຜ່ນດິນຫາຍາກterbiumສາມາດປັບປຸງຄຸນນະພາບຂອງພືດແລະເພີ່ມອັດຕາການສັງເຄາະແສງພາຍໃນຂອບເຂດຄວາມເຂັ້ມຂົ້ນທີ່ແນ່ນອນ. ສະລັບສັບຊ້ອນຂອງ terbium ມີກິດຈະກໍາທາງຊີວະພາບສູງ, ແລະສະລັບສັບຊ້ອນ ternary ຂອງterbium, Tb (Ala) 3BenIm (ClO4) 3-3H2O, ມີຜົນກະທົບຕ້ານເຊື້ອແບັກທີເຣັຍທີ່ດີແລະຕ້ານເຊື້ອແບັກທີເຣັຍຕໍ່ Staphylococcus aureus, Bacillus subtilis, ແລະ Escherichia coli, ມີຄຸນສົມບັດຕ້ານເຊື້ອແບັກທີເຣັຍຢ່າງກວ້າງຂວາງ. ການສຶກສາຂອງສະລັບສັບຊ້ອນເຫຼົ່ານີ້ສະຫນອງທິດທາງການຄົ້ນຄວ້າໃຫມ່ສໍາລັບຢາຂ້າເຊື້ອແບັກທີເຣັຍທີ່ທັນສະໄຫມ.

ໃຊ້ໃນພາກສະຫນາມຂອງ luminescence

ວັດສະດຸ optoelectronic ທີ່ທັນສະໄຫມຮຽກຮ້ອງໃຫ້ມີການນໍາໃຊ້ສາມສີພື້ນຖານຂອງ phosphor, ຄືສີແດງ, ສີຂຽວ, ແລະສີຟ້າ, ເຊິ່ງສາມາດນໍາໃຊ້ເພື່ອສັງເຄາະສີຕ່າງໆ. ແລະ terbium ແມ່ນສ່ວນປະກອບທີ່ຂາດບໍ່ໄດ້ໃນຜົງ fluorescent ສີຂຽວທີ່ມີຄຸນນະພາບສູງ. ຖ້າຫາກວ່າການເກີດຂອງໂທລະພາບສີທີ່ຫາຍາກຂອງໂລກຝຸ່ນ fluorescent ສີແດງໄດ້ກະຕຸ້ນຄວາມຕ້ອງການສໍາລັບການyttriumແລະເອີຣົບ, ຫຼັງຈາກນັ້ນ, ຄໍາຮ້ອງສະຫມັກແລະການພັດທະນາຂອງ terbium ໄດ້ຖືກສົ່ງເສີມໂດຍແຜ່ນດິນໂລກທີ່ຫາຍາກສາມຝຸ່ນ fluorescent ສີຂຽວຕົ້ນຕໍສໍາລັບໂຄມໄຟ. ໃນຕົ້ນຊຸມປີ 1980, Philips ໄດ້ປະດິດໂຄມໄຟ fluorescent ແບບປະຢັດພະລັງງານຂະໜາດກະທັດລັດໜ່ວຍທຳອິດຂອງໂລກ ແລະ ໄດ້ສົ່ງເສີມມັນໄປທົ່ວໂລກຢ່າງໄວວາ. Tb3+ ions ສາມາດປ່ອຍແສງສີຂຽວທີ່ມີຄວາມຍາວຄື່ນ 545nm, ແລະເກືອບທຸກຊະນິດຂອງຝຸ່ນ fluorescent ສີຂຽວທີ່ຫາຍາກໃນແຜ່ນດິນໂລກໃຊ້.terbium, ເປັນຕົວກະຕຸ້ນ.

ຜົງ fluorescent ສີຂຽວທີ່ໃຊ້ສໍາລັບທໍ່ສີ cathode ray (CRTs) ໄດ້ສະເຫມີໂດຍພື້ນຖານຂອງສັງກະສີ sulfide ລາຄາຖືກແລະປະສິດທິພາບ, ແຕ່ຝຸ່ນ terbium ໄດ້ຖືກນໍາໃຊ້ສະເຫມີເປັນ projection color TV ຝຸ່ນສີຂຽວ, ເຊັ່ນ Y2SiO5: Tb3+, Y3 (Al, Ga) 5O12: Tb3+, ແລະ LaOBr: Tb3+. ດ້ວຍການພັດທະນາໂທລະພາບຄວາມລະອຽດສູງ (HDTV), ຜົງ fluorescent ສີຂຽວທີ່ມີປະສິດທິພາບສູງສໍາລັບ CRTs ຍັງຖືກພັດທະນາ. ຕົວຢ່າງ, ຝຸ່ນ fluorescent ສີຂຽວປະສົມໄດ້ຖືກພັດທະນາຢູ່ຕ່າງປະເທດ, ປະກອບດ້ວຍ Y3 (Al, Ga) 5O12: Tb3+, LaOCl: Tb3+, ແລະ Y2SiO5: Tb3+, ເຊິ່ງມີປະສິດທິພາບການສ່ອງແສງທີ່ດີເລີດຢູ່ທີ່ຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງປະຈຸບັນສູງ.

ຜົງ fluorescent X-ray ແບບດັ້ງເດີມແມ່ນທາດການຊຽມ tungstate. ໃນຊຸມປີ 1970 ແລະ 1980, ຝຸ່ນ fluorescent ໂລກຫາຍາກສໍາລັບຫນ້າຈໍ sensitization ໄດ້ຖືກພັດທະນາ, ເຊັ່ນ:terbium, activated lanthanum sulfide oxide, terbium activated lanthanum bromide oxide (ສໍາລັບຫນ້າຈໍສີຂຽວ), ແລະ terbium activated yttrium sulfide oxide. ເມື່ອປຽບທຽບກັບທາດການຊຽມ tungstate, ຝຸ່ນ fluorescent ໂລກທີ່ຫາຍາກສາມາດຫຼຸດຜ່ອນເວລາຂອງການ irradiation X-ray ສໍາລັບຄົນເຈັບໄດ້ 80%, ປັບປຸງຄວາມລະອຽດຂອງຮູບເງົາ X-ray, ຍືດອາຍຸຂອງທໍ່ X-ray, ແລະຫຼຸດຜ່ອນການໃຊ້ພະລັງງານ. Terbium ຍັງຖືກໃຊ້ເປັນຕົວກະຕຸ້ນຜົງ fluorescent ສໍາລັບຫນ້າຈໍການປັບປຸງ X-ray ທາງການແພດ, ເຊິ່ງສາມາດຊ່ວຍປັບປຸງຄວາມອ່ອນໄຫວຂອງການປ່ຽນ X-ray ເຂົ້າໄປໃນຮູບພາບ optical, ປັບປຸງຄວາມຊັດເຈນຂອງຮູບເງົາ X-ray, ແລະຫຼຸດລົງຢ່າງຫຼວງຫຼາຍໃນປະລິມານການຮັບແສງຂອງ X-ray. ຮັງສີໄປສູ່ຮ່າງກາຍຂອງມະນຸດ (ຫຼາຍກວ່າ 50%).

Terbiumຍັງຖືກນໍາໃຊ້ເປັນຕົວກະຕຸ້ນໃນ phosphor LED ສີຂາວທີ່ຕື່ນເຕັ້ນໂດຍແສງສະຫວ່າງສີຟ້າສໍາລັບການເຮັດໃຫ້ມີແສງ semiconductor ໃຫມ່. ມັນສາມາດຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອຜະລິດ terbium ອາລູມິນຽມ magneto optical phosphors ໄປເຊຍກັນ, ການນໍາໃຊ້ diodes emitting ແສງສະຫວ່າງສີຟ້າເປັນແຫຼ່ງແສງສະຫວ່າງຕື່ນເຕັ້ນ, ແລະ fluorescence ທີ່ຜະລິດໄດ້ຖືກປະສົມກັບແສງ excitation ເພື່ອຜະລິດແສງສີຂາວບໍລິສຸດ.

ວັດສະດຸ electroluminescent ທີ່ຜະລິດຈາກ terbium ສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນປະກອບດ້ວຍສັງກະສີ sulfide ຝຸ່ນ fluorescent ສີຂຽວກັບterbiumເປັນຕົວກະຕຸ້ນ. ພາຍໃຕ້ການ irradiation ultraviolet, ສະລັບສັບຊ້ອນອິນຊີຂອງ terbium ສາມາດປ່ອຍ fluorescence ສີຂຽວທີ່ເຂັ້ມແຂງແລະສາມາດນໍາໃຊ້ເປັນວັດສະດຸ electroluminescent ຮູບເງົາບາງ. ເຖິງແມ່ນວ່າມີຄວາມຄືບຫນ້າທີ່ສໍາຄັນໃນການສຶກສາຂອງແຜ່ນດິນຫາຍາກຮູບເງົາບາງ electroluminescent ອິນຊີ, ຍັງມີຊ່ອງຫວ່າງທີ່ແນ່ນອນຈາກການປະຕິບັດ, ແລະການຄົ້ນຄ້ວາກ່ຽວກັບໂລກທີ່ຫາຍາກຂອງອົງປະກອບ electroluminescent ຮູບເງົາບາງໆແລະອຸປະກອນແມ່ນຍັງຢູ່ໃນຄວາມເລິກ.

ຄຸນລັກສະນະ fluorescence ຂອງ terbium ຍັງຖືກນໍາໃຊ້ເປັນ fluorescence probes. ປະຕິສໍາພັນລະຫວ່າງ ofloxacin terbium (Tb3+) complex ແລະ deoxyribonucleic acid (DNA) ໄດ້ຖືກສຶກສາໂດຍໃຊ້ fluorescence ແລະ spectra ການດູດຊຶມ, ເຊັ່ນ: fluorescence probe ຂອງ ofloxacin terbium (Tb3+). ຜົນໄດ້ຮັບສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າ ofloxacin Tb3+ probe ສາມາດສ້າງເປັນຮ່ອງທີ່ຜູກມັດກັບໂມເລກຸນ DNA, ແລະກົດ deoxyribonucleic ສາມາດເສີມຂະຫຍາຍການ fluorescence ຂອງລະບົບ ofloxacin Tb3+ ໄດ້ຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ. ອີງຕາມການປ່ຽນແປງນີ້, ອາຊິດ deoxyribonucleic ສາມາດຖືກກໍານົດ.

ສໍາລັບວັດສະດຸ optical magneto

ວັດສະດຸທີ່ມີຜົນກະທົບ Faraday, ຊຶ່ງເອີ້ນກັນວ່າວັດສະດຸ magneto-optical, ໄດ້ຖືກນໍາໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງໃນ lasers ແລະອຸປະກອນ optical ອື່ນໆ. ມີສອງປະເພດທົ່ວໄປຂອງອຸປະກອນ optical magneto: ໄປເຊຍກັນ optical magneto ແລະແກ້ວ magneto optical. ໃນບັນດາພວກເຂົາ, ໄປເຊຍກັນ magneto-optical (ເຊັ່ນ: ເຫຼັກ yttrium garnet ແລະ terbium gallium garnet) ມີຂໍ້ດີຂອງຄວາມຖີ່ຂອງການດໍາເນີນງານທີ່ສາມາດປັບໄດ້ແລະສະຖຽນລະພາບຄວາມຮ້ອນສູງ, ແຕ່ພວກມັນມີລາຄາແພງແລະຍາກທີ່ຈະຜະລິດ. ນອກຈາກນັ້ນ, ຫຼາຍແກ້ວ magneto-optical ທີ່ມີມຸມຫມຸນ Faraday ສູງມີການດູດຊຶມສູງໃນລະດັບຄື້ນສັ້ນ, ເຊິ່ງຈໍາກັດການນໍາໃຊ້ຂອງມັນ. ເມື່ອປຽບທຽບກັບແກ້ວ optical magneto, ແກ້ວ magneto optical ມີປະໂຍດຂອງການຖ່າຍທອດສູງແລະງ່າຍທີ່ຈະເຮັດໃຫ້ເປັນຕັນຂະຫນາດໃຫຍ່ຫຼືເສັ້ນໃຍ. ໃນປະຈຸບັນ, ແວ່ນຕາ magneto-optical ທີ່ມີຜົນກະທົບ Faraday ສູງສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນແວ່ນຕາ ion doped ໂລກທີ່ຫາຍາກ.

ໃຊ້ສໍາລັບອຸປະກອນການເກັບຮັກສາ optical magneto

ໃນຊຸມປີມໍ່ໆມານີ້, ດ້ວຍການພັດທະນາຢ່າງໄວວາຂອງມັນຕິມີເດຍແລະອັດຕະໂນມັດຫ້ອງການ, ຄວາມຕ້ອງການສໍາລັບແຜ່ນແມ່ເຫຼັກທີ່ມີຄວາມຈຸສູງໃຫມ່ໄດ້ເພີ່ມຂຶ້ນ. Amorphous metal terbium transition metal alloy film ບາງໆໄດ້ຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອຜະລິດແຜ່ນ optical magneto ປະສິດທິພາບສູງ. ໃນບັນດາພວກມັນ, ຮູບເງົາບາງໆຂອງໂລຫະປະສົມ TbFeCo ມີການປະຕິບັດທີ່ດີທີ່ສຸດ. ວັດສະດຸ magneto-optical ໂດຍອີງໃສ່ Terbium ໄດ້ຖືກຜະລິດໃນຂະຫນາດໃຫຍ່, ແລະແຜ່ນ magneto-optical ທີ່ຜະລິດຈາກພວກມັນຖືກນໍາໃຊ້ເປັນສ່ວນປະກອບການເກັບຮັກສາຄອມພິວເຕີ, ຄວາມສາມາດໃນການເກັບຮັກສາເພີ່ມຂຶ້ນ 10-15 ເທົ່າ. ພວກເຂົາມີຄວາມໄດ້ປຽບຂອງຄວາມອາດສາມາດຂະຫນາດໃຫຍ່ແລະຄວາມໄວໃນການເຂົ້າເຖິງໄວ, ແລະສາມາດເຊັດແລະເຄືອບຫຼາຍສິບພັນຄັ້ງໃນເວລາທີ່ໃຊ້ສໍາລັບແຜ່ນ optical ທີ່ມີຄວາມຫນາແຫນ້ນສູງ. ພວກເຂົາເຈົ້າແມ່ນອຸປະກອນທີ່ສໍາຄັນໃນເຕັກໂນໂລຊີການເກັບຮັກສາຂໍ້ມູນຂ່າວສານເອເລັກໂຕຣນິກ. ອຸປະກອນການ magneto-optical ທີ່ຖືກນໍາໃຊ້ຫຼາຍທີ່ສຸດໃນແຖບທີ່ເບິ່ງເຫັນແລະໃກ້ກັບອິນຟາເລດແມ່ນແກ້ວຕາຫນ່າງດຽວ Terbium Gallium Garnet (TGG), ເຊິ່ງເປັນວັດສະດຸ magneto-optical ທີ່ດີທີ່ສຸດສໍາລັບການເຮັດ Faraday rotators ແລະ isolators.

ສໍາລັບແກ້ວ optical magneto

Faraday magneto optical glass ມີຄວາມໂປ່ງໃສທີ່ດີແລະ isotropy ໃນເຂດທີ່ເບິ່ງເຫັນແລະ infrared, ແລະສາມາດປະກອບເປັນຮູບຮ່າງສະລັບສັບຊ້ອນຕ່າງໆ. ມັນງ່າຍທີ່ຈະຜະລິດຜະລິດຕະພັນຂະຫນາດໃຫຍ່ແລະສາມາດແຕ້ມເຂົ້າໄປໃນເສັ້ນໄຍ optical. ດັ່ງນັ້ນ, ມັນມີຄວາມສົດໃສດ້ານການນໍາໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງໃນອຸປະກອນ optical magneto ເຊັ່ນ: magneto optical isolators, magneto optical modulators, ແລະເຊັນເຊີໃຍແກ້ວນໍາແສງໃນປະຈຸບັນ. ເນື່ອງຈາກປັດຈຸບັນແມ່ເຫຼັກຂະຫນາດໃຫຍ່ແລະຄ່າສໍາປະສິດການດູດຊຶມຂະຫນາດນ້ອຍໃນລະດັບທີ່ເບິ່ງເຫັນແລະອິນຟາເລດ, Tb3+ ions ໄດ້ກາຍເປັນ ions ທີ່ຫາຍາກທີ່ໃຊ້ທົ່ວໄປໃນແວ່ນຕາ magneto optical.

Terbium dysprosium ferromagnetostrictive ໂລຫະປະສົມ

ໃນຕອນທ້າຍຂອງສະຕະວັດທີ 20, ດ້ວຍການປະຕິວັດເຕັກໂນໂລຢີຂອງໂລກຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ, ວັດສະດຸທີ່ໃຊ້ໃນແຜ່ນດິນໂລກທີ່ຫາຍາກໃຫມ່ໄດ້ເກີດຂື້ນຢ່າງໄວວາ. ໃນປີ 1984, ມະຫາວິທະຍາໄລລັດໄອໂອວາ, ຫ້ອງທົດລອງ Ames ຂອງກະຊວງພະລັງງານສະຫະລັດ, ແລະສູນຄົ້ນຄວ້າອາວຸດພື້ນຜິວຂອງກອງທັບເຮືອສະຫະລັດ (ຈາກທີ່ບຸກຄະລາກອນຫຼັກຂອງບໍລິສັດ Edge Technology Corporation (ET REMA) ທີ່ໄດ້ສ້າງຕັ້ງຂຶ້ນມາ) ໄດ້ຮ່ວມມືກັນເພື່ອພັດທະນາສິ່ງຫາຍາກອັນໃໝ່. ແຜ່ນດິນໂລກອຸປະກອນອັດສະລິຍະ, ຄື terbium dysprosium ferromagnetic ອຸປະກອນການ magnetostrictive. ອຸປະກອນການອັດສະລິຍະໃຫມ່ນີ້ມີລັກສະນະທີ່ດີເລີດຂອງການປ່ຽນພະລັງງານໄຟຟ້າຢ່າງໄວວາເປັນພະລັງງານກົນຈັກ. ເຄື່ອງສົ່ງສັນຍານໃຕ້ນ້ຳ ແລະ ໄຟຟ້າສຽງທີ່ເຮັດດ້ວຍວັດສະດຸຂະໜາດໃຫຍ່ຂະໜາດໃຫຍ່ນີ້ໄດ້ຖືກປັບຕັ້ງສຳເລັດໃນອຸປະກອນກອງທັບເຮືອ, ລຳໂພງກວດຫານ້ຳມັນ, ລະບົບຄວບຄຸມສຽງລົບກວນ ແລະ ການສັ່ນສະເທືອນ, ແລະລະບົບການສຳຫຼວດມະຫາສະໝຸດ ແລະ ລະບົບສື່ສານໃຕ້ດິນ. ດັ່ງນັ້ນ, ທັນທີທີ່ອຸປະກອນການ magnetostrictive ຍັກໃຫຍ່ຂອງທາດເຫຼັກ terbium dysprosium ເກີດມາ, ມັນໄດ້ຮັບຄວາມສົນໃຈຢ່າງກວ້າງຂວາງຈາກບັນດາປະເທດອຸດສາຫະກໍາທົ່ວໂລກ. Edge Technologies ໃນສະຫະລັດໄດ້ເລີ່ມຕົ້ນການຜະລິດວັດສະດຸ magnetostrictive terbium dysprosium ທາດເຫຼັກຍັກໃຫຍ່ໃນປີ 1989 ແລະຕັ້ງຊື່ພວກເຂົາວ່າ Terfenol D. ຕໍ່ມາ, ປະເທດສວີເດນ, ຍີ່ປຸ່ນ, ລັດເຊຍ, ສະຫະລາຊະອານາຈັກ, ແລະອົດສະຕາລີຍັງໄດ້ພັດທະນາວັດສະດຸ magnetostrictive terbium dysprosium.

ຈາກປະຫວັດສາດຂອງການພັດທະນາຂອງອຸປະກອນການນີ້ຢູ່ໃນສະຫະລັດ, ທັງ invention ຂອງອຸປະກອນການແລະຄໍາຮ້ອງສະຫມັກ monopolistic ຕົ້ນຂອງຕົນແມ່ນກ່ຽວຂ້ອງໂດຍກົງກັບອຸດສາຫະກໍາການທະຫານ (ເຊັ່ນ: ກອງທັບເຮືອ). ເຖິງ​ແມ່ນ​ວ່າ​ກົມ​ການ​ທະ​ຫານ​ແລະ​ປ້ອງ​ກັນ​ປະ​ເທດ​ຈີນ​ພວມ​ຄ່ອຍໆ​ເສີມ​ຂະ​ຫຍາຍ​ຄວາມ​ເຂົ້າ​ໃຈ​ກ່ຽວ​ກັບ​ເອ​ກະ​ສານ​ນີ້. ​ເຖິງ​ຢ່າງ​ໃດ​ກໍ​ຕາມ, ດ້ວຍ​ການ​ເສີມ​ຂະຫຍາຍ​ກຳລັງ​ແຮງ​ແຫ່ງ​ຊາດ​ຮອບດ້ານ​ຂອງ​ຈີນ, ຄວາມ​ຮຽກຮ້ອງ​ຕ້ອງການ​ບັນລຸ​ຍຸດ​ທະ​ສາດ​ການ​ແຂ່ງຂັນ​ທາງ​ທະຫານ​ໃນ​ສະຕະວັດ​ທີ 21 ​ແລະ​ການ​ປັບປຸງ​ລະດັບ​ອຸປະກອນ​ຈະ​ເປັນ​ເລື່ອງ​ຮີບ​ດ່ວນ​ຢ່າງ​ແນ່ນອນ. ດັ່ງນັ້ນ, ການນໍາໃຊ້ຢ່າງແຜ່ຫຼາຍຂອງ terbium dysprosium ທາດເຫຼັກ magnetostrictive ຍັກໃຫຍ່ໂດຍພະແນກການທະຫານແລະປ້ອງກັນປະເທດແຫ່ງຊາດຈະເປັນຄວາມຈໍາເປັນປະຫວັດສາດ.

ໃນສັ້ນ, ຄຸນສົມບັດທີ່ດີເລີດຈໍານວນຫຼາຍຂອງterbiumເຮັດ​ໃຫ້​ມັນ​ເປັນ​ສະ​ມາ​ຊິກ​ທີ່​ຂາດ​ບໍ່​ໄດ້​ຂອງ​ອຸ​ປະ​ກອນ​ທີ່​ເປັນ​ປະ​ໂຫຍດ​ຈໍາ​ນວນ​ຫຼາຍ​ແລະ​ຕໍາ​ແຫນ່ງ irreplaceable ໃນ​ບາງ​ພາກ​ສະ​ຫນາມ​ຄໍາ​ຮ້ອງ​ສະ​ຫມັກ​. ຢ່າງໃດກໍ່ຕາມ, ເນື່ອງຈາກລາຄາຂອງ terbium ສູງ, ປະຊາຊົນໄດ້ສຶກສາວິທີການຫຼີກເວັ້ນແລະຫຼຸດຜ່ອນການນໍາໃຊ້ terbium ເພື່ອຫຼຸດຜ່ອນຄ່າໃຊ້ຈ່າຍໃນການຜະລິດ. ຕົວຢ່າງເຊັ່ນ, ວັດສະດຸ magneto-optical ທີ່ຫາຍາກຂອງໂລກກໍ່ຄວນໃຊ້ລາຄາຖືກທາດເຫຼັກ dysprosiumcobalt ຫຼື gadolinium terbium cobalt ຫຼາຍເທົ່າທີ່ເປັນໄປໄດ້; ພະຍາຍາມຫຼຸດຜ່ອນເນື້ອໃນຂອງ terbium ໃນຝຸ່ນ fluorescent ສີຂຽວທີ່ຕ້ອງໃຊ້. ລາຄາໄດ້ກາຍເປັນປັດໃຈສໍາຄັນທີ່ຈໍາກັດການນໍາໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງterbium. ແຕ່ວັດສະດຸທີ່ເປັນປະໂຫຍດຫຼາຍບໍ່ສາມາດເຮັດໄດ້ໂດຍບໍ່ມີມັນ, ດັ່ງນັ້ນພວກເຮົາຕ້ອງຍຶດຫມັ້ນໃນຫຼັກການ "ໃຊ້ເຫຼັກກ້າທີ່ດີໃນແຜ່ນໃບຄ້າຍຄື" ແລະພະຍາຍາມປະຫຍັດການນໍາໃຊ້.terbiumຫຼາຍເທົ່າທີ່ເປັນໄປໄດ້.

 


ເວລາປະກາດ: ຕຸລາ 25-2023