నియోడైమియం

From LTRC
Revision as of 23:27, 28 September 2026 by Abhinaya (talk | contribs) (ఇంగ్లీష్ వికీపీడియాలోని “Neodymium” వ్యాసానికి తెలుగు అనువాదం)
(diff) ← Older revision | Latest revision (diff) | Newer revision → (diff)

నియోడైమియం (Neodymium) అనేది Nd అనే సంకేతం మరియు 60 పరమాణు సంఖ్య కలిగిన ఒక రసాయన మూలకం. ఇది లాంతనైడ్ శ్రేణికి చెందిన వెండి-తెలుపు రంగులో ఉండే ఒక లోహం మరియు ఇది అరుదైన-భూ మూలకాల (rare-earth elements)లో ఒకటి. ఈ లోహం గాలిలో ఉన్నప్పుడు మలినమై (tarnish), నీటితో చర్య జరుపుతుంది. దీని సమ్మేళనాలలో నియోడైమియం ప్రధానంగా +3 ఆక్సీకరణ స్థితిలో ఉంటుంది, అయినప్పటికీ +2 మరియు +4 సమ్మేళనాలు కూడా ఉన్నాయి. సహజ సిద్ధమైన నియోడైమియంలో ఏడు ఐసోటోపులు ఉంటాయి, వాటిలో రెండు అత్యంత సుదీర్ఘమైన అర్ధ-జీవిత కాలం (half-lives) కలిగిన రేడియోధార్మిక ఐసోటోపులు.

ఆస్ట్రియన్ రసాయన శాస్త్రవేత్త కార్ల్ ఆయర్ వాన్ వెల్స్‌బాక్ 1885లో నియోడైమియంను కనుగొన్నారు. అప్పటివరకు ఒకే మూలకంగా పరిగణించబడిన డిడిమియంను ఆయన నియోడైమియం మరియు ప్రేసియోడైమియంగా వేరు చేశారు. దీని పేరు గ్రీకు భాషలో 'కొత్త కవల' అని అర్థం వచ్చే పదం నుండి ఉద్భవించింది. నియోడైమియం ఇతర అరుదైన-భూ మూలకాలతో కలిసి బాస్ట్నాసైట్ మరియు మోనాజైట్ వంటి ఖనిజాలలో లభిస్తుంది, వీటిని శుద్ధి చేసే ప్రక్రియలో నియోడైమియంను వేరు చేస్తారు. నియోడైమియం వంటి అయస్కాంతాలలో ఉపయోగించే అరుదైన-భూ మూలకాల ఉత్పత్తి మరియు శుద్ధిలో చైనా అగ్రగామిగా ఉంది.[1]

నియోడైమియంను నియోడైమియం-ఇనుము-బోరాన్ అయస్కాంతాల తయారీలో ఉపయోగిస్తారు, ఇవి చిన్న, తేలికపాటి భాగాల నుండి శక్తివంతమైన అయస్కాంత క్షేత్రాలను ఉత్పత్తి చేస్తాయి. ఈ శాశ్వత అయస్కాంతాలను ఆడియో పరికరాలు, కంప్యూటర్ హార్డ్ డిస్క్ డ్రైవ్‌లు, ఎలక్ట్రిక్ వాహనాల మోటార్లు మరియు కొన్ని గాలి మిల్లుల (wind turbines) జనరేటర్లలో ఉపయోగిస్తారు. నియోడైమియం సమ్మేళనాలను సింథటిక్ రబ్బరు తయారీలో ఉత్ప్రేరకాలుగా (catalysts) కూడా ఉపయోగిస్తారు.

నియోడైమియం గాజుకు రంగును ఇస్తుంది మరియు దీనిని అలంకార గాజు వస్తువులు మరియు ఆప్టికల్ ఫిల్టర్లలో ఉపయోగిస్తారు. కాంతిని ఎంపిక చేసుకుని గ్రహించే దీని గుణం వల్ల, వేర్వేరు వెలుతురులో గాజు వేర్వేరు రంగులలో కనిపిస్తుంది. నియోడైమియం అయాన్లు సాలిడ్-స్టేట్ లేజర్‌లలో (solid-state lasers) క్రియాశీల భాగాలను అందిస్తాయి, వీటిలో Nd:YAG లేజర్ మరియు నియోడైమియం-గ్లాస్ లేజర్లు ఉన్నాయి. వీటిని తయారీ, వైద్యం మరియు ఇనర్షియల్ కన్ఫైన్‌మెంట్ ఫ్యూజన్ పరిశోధనలలో ఉపయోగిస్తారు. నియోడైమియం ఐసోటోప్ నిష్పత్తులను శిలల వయస్సును నిర్ణయించడానికి మరియు భౌగోళిక ప్రక్రియలు, గత సముద్ర ప్రవాహాలను గుర్తించడానికి ఉపయోగిస్తారు. నియోడైమియం కొన్ని బ్యాక్టీరియాలలో ఎంజైమ్ కోఫాక్టర్‌గా పనిచేయగలదు, అయితే సూక్ష్మంగా విభజించబడిన లోహం మరియు శక్తివంతమైన నియోడైమియం అయస్కాంతాలు రసాయన మరియు భౌతిక ప్రమాదాలను కలిగిస్తాయి.

భౌతిక ధర్మాలు

నియోడైమియం గది ఉష్ణోగ్రత వద్ద 7.01 g/cm3 సాంద్రత కలిగిన వెండి-తెలుపు లోహం.[2] తాజాగా బహిర్గతమైన లోహం ప్రకాశవంతమైన మెరుపును కలిగి ఉంటుంది, కానీ గాలిలో త్వరగా మలినమవుతుంది. ఇది సుమారు 1024 C వద్ద కరుగుతుంది మరియు 3074 C వద్ద మరిగిపోతుంది.[3]

అధిక స్వచ్ఛత కలిగిన పాలీక్రిస్టలైన్ నియోడైమియం 18 C వద్ద సుమారు 65 μΩ·cm విద్యుత్ నిరోధకతను (electrical resistivity) కలిగి ఉంటుంది.[4] అల్ట్రాసోనిక్ కొలతలు సుమారు 33 మరియు 14 GPa ల బల్క్ మాడ్యులస్ మరియు షియర్ మాడ్యులస్ విలువలను ఇచ్చాయి, ఇవి లోహం యొక్క సంపీడనం మరియు కోత వైకల్యానికి (shear deformation) వ్యతిరేకతను వివరిస్తాయి.[5]

గది ఉష్ణోగ్రత మరియు వాతావరణ పీడనం వద్ద, నియోడైమియం డబుల్ హెక్సాగోనల్ క్లోజ్-ప్యాక్డ్ (dhcp) నిర్మాణాన్ని కలిగి ఉంటుంది. దీని క్లోజ్-ప్యాక్డ్ పరమాణు పొరలు ABAC క్రమంలో పునరావృతమవుతాయి, ఇది పరమాణువుల కోసం రెండు విభిన్న పరిసరాలను సృష్టిస్తుంది: A పొరలలోనివి క్యూబిక్ స్థానిక సౌష్టవాన్ని కలిగి ఉంటాయి, అయితే B మరియు C పొరలలోనివి హెక్సాగోనల్ స్థానిక సౌష్టవాన్ని కలిగి ఉంటాయి.[6] వాతావరణ పీడనం వద్ద వేడి చేసినప్పుడు, ఈ నిర్మాణం సుమారు 863 C వద్ద బాడీ-సెంటర్డ్ క్యూబిక్ దశలోకి మారుతుంది.[7][3]

సంపీడనం (Compression) వేర్వేరు పరివర్తన క్రమాలను ఉత్పత్తి చేస్తుంది. గది ఉష్ణోగ్రత వద్ద, ఈ లోహం సుమారు 75 GPa కంటే ఎక్కువ పీడనాల వద్ద మోనోక్లినిక్ నిర్మాణాన్ని స్వీకరించే ముందు ఫేస్-సెంటర్డ్ క్యూబిక్ మరియు వికృతమైన ఫేస్-సెంటర్డ్ క్యూబిక్ దశల గుండా వెళుతుంది.[8]

నియోడైమియం గది ఉష్ణోగ్రత వద్ద పారామాగ్నెటిక్ మరియు సుమారు 19.9 K కంటే తక్కువ వద్ద యాంటీఫెరోమాగ్నెటిక్ క్రమాన్ని అభివృద్ధి చేస్తుంది. మరింత శీతలీకరణ రెండు రకాల పరమాణు సైట్‌లను కలిగి ఉన్న అనేక అయస్కాంత దశలను ఉత్పత్తి చేస్తుంది. వాటి అమరిక ఉష్ణోగ్రత మరియు వర్తింపజేసిన అయస్కాంత క్షేత్రం యొక్క బలం మరియు దిశపై ఆధారపడి ఉంటుంది.[6]

స్ఫటికాకార నియోడైమియం ఫిల్మ్‌లపై చేసిన ప్రయోగాలు స్వీయ-ప్రేరిత స్పిన్ గ్లాస్ స్థితిని గుర్తించాయి, దీనిలో అయస్కాంత అమరిక క్రమబద్ధమైన స్ఫటిక లాటిస్ ఉన్నప్పటికీ అస్తవ్యస్తంగా ఉండి నెమ్మదిగా పరిణామం చెందుతుంది.[9] వేడి చేసినప్పుడు, ఈ ఫిల్మ్‌లు అయస్కాంతపరంగా మరింత క్రమబద్ధంగా మారవచ్చు, 5 K వద్ద గాజు వంటి స్థితి మరియు 11 K వద్ద విస్తరించిన క్రమబద్ధమైన డొమైన్‌లు కనిపిస్తాయి.[10]

రసాయన ధర్మాలు

నియోడైమియం ఆవర్తన పట్టికలోని లాంతనైడ్ శ్రేణిలో ప్రేసియోడైమియం మరియు ప్రోమెథియం మధ్య ఉంటుంది. దీని ఎలక్ట్రాన్ కాన్ఫిగరేషన్ [Xe]4f46s2: నాలుగు 4f ఎలక్ట్రాన్లు మరియు రెండు 6s ఎలక్ట్రాన్లు క్లోజ్డ్-షెల్ జెనాన్ కోర్ వెలుపల ఉంటాయి. దీని అత్యంత సాధారణ ఆక్సీకరణ స్థితి +3.[2] Nd(3+) అయాన్ ఏర్పడటం వల్ల రెండు 6s ఎలక్ట్రాన్లు మరియు ఒక 4f ఎలక్ట్రాన్ తొలగించబడి, [Xe]4f3 కాన్ఫిగరేషన్ మిగిలి ఉంటుంది. మిగిలిన 4f ఎలక్ట్రాన్లు మరింత గట్టిగా బంధించబడి, త్రిసంయోజక స్థితికి అనుకూలంగా ఉంటాయి.(Greenwood, Earnshaw, 1997, pp. 1235–1238) +2 మరియు +4 ఆక్సీకరణ స్థితులలో నియోడైమియం కలిగిన సమ్మేళనాలు కూడా ఉన్నాయి.[11][12]

ఈ లోహం గాలిలో మలినమవుతుంది. దీని ఉపరితల ఆక్సైడ్ పొర ఊడిపోయి, తాజా లోహాన్ని బహిర్గతం చేయడం ద్వారా ఆక్సీకరణ కొనసాగుతుంది.[3] ఆక్సిజన్‌లో మండించినప్పుడు, ఇది నియోడైమియం(III) ఆక్సైడ్ను ఏర్పరుస్తుంది:[13]

4 Nd + 3 O2 → 2 Nd2O3

నియోడైమియం ఎలక్ట్రోపాజిటివిటీ కలిగి ఉంటుంది మరియు నీటితో చర్య జరిపి నియోడైమియం(III) హైడ్రాక్సైడ్ మరియు హైడ్రోజన్ను ఉత్పత్తి చేస్తుంది. ఈ చర్య చల్లని నీటిలో నెమ్మదిగా మరియు వేడి నీటిలో వేగంగా జరుగుతుంది:[13]

2 Nd + 6 H2O → 2 Nd(OH)3 + 3 H2

ఇది పలుచని సల్ఫ్యూరిక్ ఆమ్లంలో కూడా కరిగి, హైడ్రోజన్‌ను విడుదల చేస్తుంది మరియు హైడ్రేటెడ్ నియోడైమియం(III) అయాన్లను కలిగి ఉన్న లిలక్ రంగు ద్రావణాన్ని ఏర్పరుస్తుంది.[13]

2 Nd(s) + 3 H2SO4(aq) → 2 Nd(3+)(aq) + 3 SO4(2-)(aq) + 3 H2(g)

జల ద్రావణంలో, నీటి అణువులు నియోడైమియం(III) అయాన్లకు బంధించబడతాయి. స్పెక్ట్రోస్కోపిక్ కొలతలు తొమ్మిది నేరుగా సమన్వయం చేయబడిన నీటి అణువులను కలిగి ఉన్న హైడ్రేటెడ్ అయాన్ [Nd(H2O)9](3+)తో స్థిరంగా ఉన్నాయి.[14]

సమ్మేళనాలు

ప్రధాన వ్యాసం: Neodymium compounds నియోడైమియం సాధారణంగా +3 ఆక్సీకరణ స్థితిలో సమ్మేళనాలను ఏర్పరుస్తుంది.[2] దీని క్లోరైడ్ మరియు నైట్రేట్ నీటిలో కరుగుతాయి, అయితే దీని ఆక్సైడ్ మరియు హైడ్రాక్సైడ్ తక్కువగా కరుగుతాయి. కరిగిన నియోడైమియం లవణాలు తటస్థ లేదా క్షార pH వద్ద హైడ్రాక్సైడ్‌గా అవక్షేపించబడవచ్చు.[15]

కొన్ని నియోడైమియం సమ్మేళనాలు వివిధ రకాల వెలుతురులో తమ రంగును మార్చుకుంటాయి.[16]

  • Three neodymium salt solutions photographed under fluorescent tube lighting.
    ఫ్లోరోసెంట్ ట్యూబ్ లైటింగ్ కింద నియోడైమియం(III) సల్ఫేట్, నైట్రేట్ మరియు క్లోరైడ్ ద్రావణాలు
  • The three neodymium salt solutions photographed under compact fluorescent lighting.
    కాంపాక్ట్ ఫ్లోరోసెంట్ లైటింగ్ కింద అదే ద్రావణాలు
  • The three neodymium salt solutions photographed in daylight.
    పగటి వెలుతురులో అదే ద్రావణాలు

ఆక్సైడ్లు

నియోడైమియం(III) ఆక్సైడ్, Nd2O3, దీనిని నియోడైమియా అని కూడా పిలుస్తారు, ఇది హెక్సాగోనల్ మరియు క్యూబిక్ స్ఫటిక రూపాల్లో ఉంటుంది. రెండూ వాతావరణ తేమ మరియు కార్బన్ డయాక్సైడ్‌తో చర్య జరిపి హైడ్రేషన్ మరియు కార్బోనేషన్‌కు లోనవుతాయి; ఈ మార్పులు అధ్యయనం చేసిన క్యూబిక్ నమూనాలలో వేగంగా జరుగుతాయి.[17] ఆక్సైడ్‌ను నియోడైమియం(III) ఆక్సలేట్‌ను వేడి చేయడం ద్వారా కూడా తయారు చేయవచ్చు, ఇది చుట్టుపక్కల వాతావరణంపై ఆధారపడి దశలవారీగా విచ్ఛిన్నమవుతుంది.[18]

నియోడైమియం మోనాక్సైడ్, NdO, కూడా అధిక పీడనం మరియు ఉష్ణోగ్రత వద్ద సంశ్లేషణ చేయబడింది. ఇది రాక్-సాల్ట్ నిర్మాణంను స్వీకరిస్తుంది మరియు మెటాస్టేబుల్‌గా ఉంటుంది. ఒక తయారీ పద్ధతిలో 5 GPa పీడనం మరియు 1473 K ఉష్ణోగ్రతను ఉపయోగించారు. 45 nm మందపాటి సన్నని ఫిల్మ్‌లు సుమారు 19 K కంటే తక్కువ వద్ద ఫెర్రోమాగ్నెటిక్‌గా క్రమబద్ధీకరించబడతాయని నివేదించబడింది.[19]

చాల్కోజెనైడ్లు

నియోడైమియం సల్ఫర్, సెలీనియం మరియు టెల్లూరియంతో సమ్మేళనాలను ఏర్పరుస్తుంది, వీటిలో మోనోచాల్కోజెనైడ్లు NdS, NdSe మరియు NdTe ఉన్నాయి. ఇవి రాక్-సాల్ట్ నిర్మాణం కలిగిన లోహ సమ్మేళనాలు. న్యూట్రాన్ డిఫ్రాక్షన్ కొలతలు ఈ మూడూ తక్కువ ఉష్ణోగ్రతల వద్ద యాంటీఫెరోమాగ్నెటిక్ క్రమాన్ని అభివృద్ధి చేస్తాయని చూపుతున్నాయి.[20]

నియోడైమియం టెల్లూరైడ్ అధిక ఉష్ణోగ్రతల వద్ద స్థిరంగా ఉంటుంది, దీని ద్రవీభవన స్థానం సుమారు 2025 C. యురేనియం-జిర్కోనియం అణు ఇంధనంలో ఉత్పత్తి చేయబడిన నియోడైమియంను బంధించడానికి దీనిని ఒక మార్గంగా పరిశోధించారు, తద్వారా ఇది ఇంధన క్లాడింగ్‌తో చర్య జరపకుండా పరిమితం చేయవచ్చు.[21]

హాలైడ్లు

నియోడైమియం ఫ్లోరిన్, క్లోరిన్, బ్రోమిన్ మరియు అయోడిన్లతో చర్య జరిపి సంబంధిత ట్రైహాలైడ్లను ఏర్పరుస్తుంది: NdF3, NdCl3, NdBr3 మరియు NdI3. ఈ చర్యలను క్రింది సాధారణ సమీకరణం ద్వారా సూచించవచ్చు, ఇక్కడ X అనేది హాలజన్‌ను సూచిస్తుంది:[13]

2 Nd + 3 X2 → 2 NdX3

ఫ్లోరైడ్ మరియు బ్రోమైడ్ ఊదా రంగులో, క్లోరైడ్ మావ్ (mauve) రంగులో మరియు అయోడైడ్ ఆకుపచ్చ రంగులో ఉంటాయి.[13]

నియోడైమియం(III) క్లోరైడ్ను నియోడైమియం(III) ఆక్సైడ్‌ను అమ్మోనియం క్లోరైడ్తో వేడి చేయడం ద్వారా అన్‌హైడ్రస్ (నీరు లేని) రూపంలో కూడా తయారు చేయవచ్చు. ఫలితంగా వచ్చే క్లోరైడ్ తేమకు సున్నితంగా ఉంటుంది.[22]

తక్కువ హాలైడ్లలో నియోడైమియం(II) క్లోరైడ్, NdCl2,[23] మరియు నియోడైమియం(II) అయోడైడ్, NdI2 ఉన్నాయి. నియోడైమియం(II) అయోడైడ్‌ను నియంత్రిత పరిస్థితులలో నియోడైమియం లోహాన్ని అయోడిన్‌తో చర్య జరపడం ద్వారా తయారు చేయవచ్చు.[11] డైఅయోడైడ్ ఒక క్షయకరణిగా (reducing agent) పనిచేస్తుంది: టెట్రాహైడ్రోఫ్యూరాన్లో, ఇది అనేక ఆల్కైల్ మరియు ఆరిల్ హాలైడ్లను సంబంధిత హైడ్రోకార్బన్లుగా మారుస్తుంది.[24]

బోరైడ్లు

నియోడైమియం టెట్రాబోరైడ్ NdB4 మరియు హెక్సాబోరైడ్ NdB6 వంటి బోరైడ్లను ఏర్పరుస్తుంది. టెట్రాబోరైడ్ టెట్రాగోనల్ నిర్మాణాన్ని కలిగి ఉంటుంది.[25] పోటీ పడే అయస్కాంత పరస్పర చర్యలు అనేక తక్కువ-ఉష్ణోగ్రత దశలను కలిగిస్తాయి, మరియు వర్తింపజేసిన అయస్కాంత క్షేత్రానికి దాని ప్రతిస్పందన స్ఫటిక అక్షాలకు సంబంధించి క్షేత్రం యొక్క దిశపై బలంగా ఆధారపడి ఉంటుంది.[26]

నియోడైమియం హెక్సాబోరైడ్, NdB6, క్యూబిక్ నిర్మాణాన్ని కలిగి ఉంటుంది[27] మరియు సుమారు 8.6 K నీల్ ఉష్ణోగ్రత కంటే తక్కువ వద్ద యాంటీఫెరోమాగ్నెటిక్‌గా మారుతుంది.[28] రెండు బోరైడ్ల పెద్ద సింగిల్ స్ఫటికాలను ఫ్లోటింగ్-జోన్ పద్ధతి ద్వారా పెంచవచ్చు, దీనిలో కరిగిన ప్రాంతం ప్రారంభ పదార్థం యొక్క రాడ్ వెంట కదులుతుంది.[29][30]

హైడ్రాక్సైడ్ మరియు లవణాలు

  • A sample of crystalline neodymium(III) sulfate octahydrate.
    నియోడైమియం(III) సల్ఫేట్ ఆక్టాహైడ్రేట్
  • A sample of neodymium(III) acetate.
    నియోడైమియం(III) ఎసిటేట్
  • A sample of neodymium(III) hydroxide.
    నియోడైమియం(III) హైడ్రాక్సైడ్

నియోడైమియం(III) హైడ్రాక్సైడ్, Nd(OH)3, నీటిలో స్వల్పంగా కరుగుతుంది కానీ హైడ్రోక్లోరిక్ ఆమ్లంలో కరుగుతుంది.[31]

అనేక నియోడైమియం లవణాలు హైడ్రేట్లను ఏర్పరుస్తాయి, వీటి స్ఫటికాలు నీటి అణువులను కలిగి ఉంటాయి. వీటిలో నియోడైమియం(III) కార్బోనేట్, Nd2(CO3)3*8H2O,[32] మరియు నియోడైమియం(III) సల్ఫేట్, Nd2(SO4)3*8H2O యొక్క ఆక్టాహైడ్రేట్లు ఉన్నాయి.[33]

నియోడైమియం(III) ఎసిటేట్, Nd(CH3COO)3, కూడా ఒక మోనోహైడ్రేట్‌ను ఏర్పరుస్తుంది. వేడి చేయడం వల్ల దాని స్పటికీకరణ నీరు తొలగిపోతుంది; మరింత వేడి చేయడం వల్ల ఎసిటేట్ మధ్యంతర సమ్మేళనాల ద్వారా ఆక్సికార్బోనేట్‌గా విచ్ఛిన్నమవుతుంది.[34]

ఇతర అకర్బన సమ్మేళనాలు

నియోడైమియం హైడ్రైడ్లను ఏర్పరుస్తుంది, వీటి నిర్మాణాలు వాటి హైడ్రోజన్ కంటెంట్‌పై ఆధారపడి ఉంటాయి. ట్రైహైడ్రైడ్, NdH3, టైసోనైట్ నిర్మాణానికి సంబంధించిన ట్రైగోనల్ నిర్మాణాన్ని కలిగి ఉంటుంది, అయితే హైడ్రోజన్ లోపం ఉన్న కూర్పులు క్యూబిక్ మెటల్ సబ్‌లాటిస్‌ను కలిగి ఉండవచ్చు.[35]

నియోడైమియం నైట్రైడ్, NdN, అయస్కాంత సెమీకండక్టర్‌గా అధ్యయనం చేయబడింది. మాలిక్యులర్ బీమ్ ఎపిటాక్సీ ద్వారా పెరిగిన సన్నని ఫిల్మ్‌లు సుమారు 0.9 eV ఆప్టికల్ బ్యాండ్ గ్యాప్‌ను మరియు సుమారు 43 K కంటే తక్కువ వద్ద ఫెర్రోమాగ్నెటిక్ క్రమాన్ని చూపించాయి.[36]

నియోడైమియం ఇతర నిక్టోజెన్‌లతో (pnictogens) కూడా బైనరీ సమ్మేళనాలను ఏర్పరుస్తుంది, వీటిలో ఫాస్ఫైడ్ NdP, ఆర్సెనైడ్ NdAs మరియు యాంటిమోనైడ్ NdSb ఉన్నాయి. ఇవి రాక్-సాల్ట్ నిర్మాణాన్ని కలిగి ఉంటాయి మరియు తక్కువ ఉష్ణోగ్రతల వద్ద యాంటీఫెరోమాగ్నెటిక్ క్రమాన్ని చూపుతాయి.[37] దీని కార్బైడ్లలో టెట్రాగోనల్ డైకార్బైడ్, NdC2, మరియు క్యూబిక్ సెస్క్వికార్బైడ్, Nd2C3 ఉన్నాయి.[38]

ఆర్గానోమెటాలిక్ సమ్మేళనాలు

ఇవి కూడా చూడండి: Organolanthanide chemistry ఆర్గానోనియోడైమియం సమ్మేళనాలు నియోడైమియం మరియు కార్బన్ మధ్య బంధాలను కలిగి ఉంటాయి. వీటిలో సైక్లోపెంటాడైనైల్ కాంప్లెక్స్, దీనిలో నియోడైమియం కార్బన్ రింగులకు బంధించబడుతుంది, మరియు σ-బంధిత ఆల్కైల్ లేదా ఆరిల్ సమూహాలు కలిగిన సమ్మేళనాలు ఉన్నాయి.(Greenwood, Earnshaw, 1997, pp. 1248–1249) ప్రతిక్షేపించబడిన సైక్లోపెంటాడైనైల్ కాంప్లెక్స్‌ల అధ్యయనాలు వాటి నియోడైమియం-లిగాండ్ బంధం ప్రధానంగా ఎలక్ట్రోస్టాటిక్ అని, తక్కువ కోవలెంట్ స్వభావాన్ని కలిగి ఉంటాయని కనుగొన్నాయి.[39]

ఐసోటోపులు

ప్రధాన వ్యాసం: Isotopes of neodymium

సహజ నియోడైమియంలో ఏడు ఐసోటోపులు ఉంటాయి: 142Nd, 143Nd, 144Nd, 145Nd, 146Nd, 148Nd, మరియు 150Nd. వీటిలో 142Nd అత్యధికంగా లభిస్తుంది, ఇది సహజ నియోడైమియంలో సుమారు 27.2% ఉంటుంది.[40] ఈ ఐసోటోపులలో ఐదింటికి ఎటువంటి రేడియోధార్మిక క్షయం గమనించబడలేదు. ఆ ఐదు ఐసోటోపులలో, 143Nd, 145Nd, 146Nd, మరియు 148Nd అత్యంత నెమ్మదిగా ఆల్ఫా క్షయం చెందుతాయని అంచనా వేయబడింది, కాబట్టి వీటిని అబ్జర్వేషనల్లీ స్టేబుల్ (పరిశీలనాత్మకంగా స్థిరమైనవి) అని పిలుస్తారు.[41]

మిగిలిన రెండు సహజ ఐసోటోపులు ప్రిమోర్డియల్ రేడియోన్యూక్లైడ్లు, వీటి సుదీర్ఘ అర్ధ-జీవిత కాలం (half-lives) కారణంగా ఇవి భూమి ఏర్పడక ముందు నుండే ఉనికిలో ఉన్నాయి. నియోడైమియం-144, 2.29 ± 0.16×10^15 సంవత్సరాల అర్ధ-జీవిత కాలంతో ఆల్ఫా క్షయం చెంది 140Ce గా మారుతుంది.[41] నియోడైమియం-150, 150Sm గా డబుల్ బీటా క్షయం చెందుతుంది; NEMO-3 ప్రయోగం ద్వారా సమారియం-150 యొక్క గ్రౌండ్ స్టేట్కు క్షయం చెందడానికి సుమారు 9.3×10^18 సంవత్సరాల అర్ధ-జీవిత కాలం ఉన్నట్లు కొలవబడింది.[42]

తెలిసిన ఇతర రేడియో ఐసోటోపులు చాలా తక్కువ అర్ధ-జీవిత కాలాన్ని కలిగి ఉంటాయి. వీటిలో అత్యధిక అర్ధ-జీవిత కాలం కలిగినది 147Nd (10.98 రోజులు), ఆ తర్వాత 140Nd (3.37 రోజులు) ఉన్నాయి. న్యూట్రాన్ లోపం ఉన్న ఐసోటోపులు సాధారణంగా ఎలక్ట్రాన్ క్యాప్చర్ లేదా పాజిట్రాన్ ఎమిషన్ ద్వారా ప్రసీయోడైమియం ఐసోటోపులుగా క్షయం చెందుతాయి, అయితే న్యూట్రాన్ అధికంగా ఉన్న ఐసోటోపులు సాధారణంగా బీటా-మైనస్ క్షయం ద్వారా ప్రొమెథియం ఐసోటోపులుగా క్షయం చెందుతాయి. నియోడైమియం అనేక న్యూక్లియర్ ఐసోమర్లను కూడా కలిగి ఉంటుంది, ఇందులో కేంద్రకం సాపేక్షంగా ఎక్కువ కాలం ఉండే ఉత్తేజిత స్థితిలో ఉంటుంది. వీటిలో అత్యధిక కాలం ఉండేది 139mNd, దీని అర్ధ-జీవిత కాలం 5.5 గంటలు; ఇతర ఉదాహరణలలో 135mNd (5.5 నిమిషాలు) మరియు 133m1Nd (సుమారు 70 సెకన్లు) ఉన్నాయి.[43]

147Sm యొక్క ఆల్ఫా క్షయం ద్వారా 143Nd ఏర్పడుతుంది, దీని అర్ధ-జీవిత కాలం సుమారు 1.07×10^11 సంవత్సరాలు,[43] ఇది సమారియం-నియోడైమియం డేటింగ్కు ఆధారం.

నియోడైమియం ఐసోటోపులను ఇతర రేడియోన్యూక్లైడ్లను ఉత్పత్తి చేయడానికి లక్ష్యాలుగా (targets) కూడా ఉపయోగిస్తారు. 146Nd ద్వారా న్యూట్రాన్ క్యాప్చర్ జరిగి 147Nd ఏర్పడుతుంది, ఇది బీటా-మైనస్ క్షయం ద్వారా 147Pm గా మారుతుంది. బీటా రేడియేషన్ నుండి విద్యుత్తును ఉత్పత్తి చేసే బీటావోల్టాయిక్ బ్యాటరీల కోసం 147Pm వనరుగా, సుసంపన్నం చేసిన 146Nd లక్ష్యాలను రేడియేషన్కు గురిచేయడంపై పరిశోధనలు జరిగాయి.[44] సహజ నియోడైమియంను డ్యూటెరాన్లతో బాంబు దాడి చేయడం ద్వారా కూడా ప్రొమెథియం ఐసోటోపులను ఉత్పత్తి చేస్తారు.[45] సుసంపన్నం చేసిన 142Nd లక్ష్యాలను ఫ్లోరిన్ మరియు నియాన్ అయాన్ కిరణాలతో ఉపయోగించి స్వల్పకాలిక థూలియం మరియు ఇటర్బియం ఐసోటోపులను ఉత్పత్తి చేస్తారు.[46]

అనేక నియోడైమియం ఐసోటోపులు అణు విచ్ఛిత్తి (nuclear fission) ఉత్పత్తులలో కనిపిస్తాయి. ఖర్చు చేసిన అణు ఇంధనంలో 148Nd కొలతలను ఇంధనం ఎంతవరకు విచ్ఛిత్తి చెందిందో తెలిపే బర్నప్ (burnup)ను నిర్ణయించడానికి ఉపయోగిస్తారు. ఇతర నియోడైమియం ఐసోటోపుల కొలతలు అదనపు అంచనాలను అందించడానికి మరియు అనిశ్చితిని తగ్గించడానికి సహాయపడతాయి.[47]

నియోడైమియం-150ను డబుల్ బీటా క్షయంపై ప్రయోగాలలో అధ్యయనం చేస్తారు. దీని సుమారు 3.37 MeV అధిక క్షయ శక్తి, న్యూట్రినోలెస్ డబుల్ బీటా క్షయం కోసం అన్వేషణలకు దీనిని ఒక అభ్యర్థిగా చేస్తుంది. ఇది న్యూట్రినో తన సొంత యాంటీపార్టికల్ అని నిరూపించే ఒక ఊహాజనిత ప్రక్రియ. దీని గమనించిన టూ-న్యూట్రినో క్షయం, ఇందులో రెండు ఎలక్ట్రాన్లు మరియు రెండు యాంటీన్యూట్రినోలు విడుదలవుతాయి, ఇది 150Sm యొక్క గ్రౌండ్ స్టేట్ మరియు ఉత్తేజిత స్థితి రెండింటికీ పరివర్తనల కోసం కొలవబడింది. ఈ కొలతలు న్యూట్రినోలెస్ క్షయం కోసం అన్వేషణలను వివరించడానికి ఉపయోగించే అణు నమూనాలను పరీక్షించడంలో సహాయపడతాయి.[48]

చరిత్ర

[2]

నియోడైమియం ఆవిష్కరణ సెరైట్పై జరిగిన పరిశోధనల ఫలితంగా జరిగింది. ఈ ఖనిజంలోనే 1803లో జాన్స్ జాకబ్ బెర్జెలియస్ మరియు విల్హెల్మ్ హిసింగర్, స్వతంత్రంగా మార్టిన్ హెన్రిచ్ క్లాప్రోత్ సీరియంను గుర్తించారు.[49]

1830ల చివరలో మరియు 1840ల ప్రారంభంలో, కార్ల్ గుస్తాఫ్ మోసాండర్ సీరియం సమ్మేళనాలపై చేసిన అధ్యయనాలు లాంతనం మరియు అతను డిడిమియం అని పిలిచిన మరొక మూలకాన్ని గుర్తించడానికి దారితీశాయి.[50] గ్రీకు భాషలో 'కవల' అని అర్థం వచ్చే ఈ పేరు, లాంతనంతో డిడిమియంకు ఉన్న దగ్గరి సంబంధాన్ని సూచిస్తుంది.[3] డిడిమియం ప్రారంభంలో ఒక మూలకంగా అంగీకరించబడింది మరియు డిమిత్రి మెండలీవ్ యొక్క 1869 ఆవర్తన పట్టికలో కనిపించింది.[50] అయితే, మరిన్ని నమూనాలను అధ్యయనం చేస్తున్నప్పుడు దాని కూర్పుపై ప్రశ్నలు తలెత్తాయి. 1882లో, బోహుస్లావ్ బ్రౌనర్ వివిధ ఖనిజాల నుండి పొందిన డిడిమియం కూర్పులో మారుతుందని నివేదించారు.[2]

1885లో, ఆస్ట్రియన్ రసాయన శాస్త్రవేత్త కార్ల్ ఆయర్ వాన్ వెల్స్‌బాచ్ వియన్నాలో డిడిమియంను ప్రసీయోడైమియం మరియు నియోడైమియంగా వేరు చేశారు.[2] అతను వాటి ద్రావణీయతలో ఉన్న చిన్న తేడాలను ఉపయోగించుకుంటూ, డబుల్ అమ్మోనియం నైట్రేట్ లవణాల యొక్క పునరావృత ఫ్రాక్షనల్ క్రిస్టలైజేషన్ పద్ధతిని ఉపయోగించాడు. ఆకుపచ్చ లవణాలను ఏర్పరిచే చిన్న భాగానికి ప్రసీయోడైమియం అని, పెద్ద భాగానికి నియోడైమియం అని పేరు పెట్టారు.[50] స్పెక్ట్రోస్కోపిక్ విశ్లేషణ ఈ రెండు భాగాలను వేరు చేసింది.[2] నియోడైమియం అనే పేరు గ్రీకు పదాలు నియోస్ ('కొత్త') మరియు డిడిమోస్ ('కవల') కలయిక. ఈ మూలకం దాని సమ్మేళనాలలో గుర్తించబడినప్పటికీ, నియోడైమియం లోహం 1925 వరకు సాపేక్షంగా స్వచ్ఛమైన రూపంలో వేరు చేయబడలేదు.[3]

1940లలో అయాన్ ఎక్స్ఛేంజ్ పద్ధతులు అభివృద్ధి చెందే వరకు, అరుదైన-భూమి మూలకాల (rare-earth elements) విభజన ఇరవయ్యవ శతాబ్దం వరకు శ్రమతో కూడిన ఫ్రాక్షనల్ క్రిస్టలైజేషన్ పద్ధతులపైనే ఆధారపడి ఉండేది.[51] 1947లో, ఫ్రాంక్ స్పెడ్డింగ్ మరియు అతని సహచరులు అయాన్-ఎక్స్ఛేంజ్ కాలమ్లను ఉపయోగించి నియోడైమియం మరియు ప్రసీయోడైమియంలను వేరు చేసినట్లు నివేదించారు.[52] అయోవా స్టేట్ కాలేజీలో EDTAను కాంప్లెక్సింగ్ ఏజెంట్గా ఉపయోగించడం వంటి తదుపరి మెరుగుదలలు 1953 నాటికి ఒక పైలట్ ప్లాంట్ పనిచేయడానికి దారితీశాయి. ఈ పద్ధతులు కిలోగ్రాముల పరిమాణంలో శుద్ధి చేసిన అరుదైన-భూమి లవణాలను ఉత్పత్తి చేయడానికి విస్తరించబడ్డాయి మరియు వాణిజ్య ఉత్పత్తిదారులచే స్వీకరించబడ్డాయి, దీనివల్ల పరిశోధన మరియు పారిశ్రామిక ఉపయోగం కోసం వేరు చేయబడిన మూలకాల లభ్యత పెరిగింది.[53]

లభ్యత మరియు ఉత్పత్తి

లభ్యత

నియోడైమియం ఇతర అరుదైన-భూమి మూలకాలతో కూడిన ఖనిజాలలో సహజంగా లభిస్తుంది.[3] భూమి పొరలో దీని అంచనా సమృద్ధి సుమారు 41 mg/kg, ఇది లాంతనంతో సమానంగా ఉంటుంది.[54] అరుదైన-భూమి మూలకాలు సాపేక్షంగా విస్తృతంగా ఉన్నప్పటికీ, ఆర్థిక వెలికితీతకు తగినంతగా కేంద్రీకృతమై ఉన్న నిక్షేపాలు తక్కువగా ఉంటాయి.[55]

ఇతర లాంతనైడ్ల వలె, నియోడైమియం ఆక్సిజన్ పట్ల బలమైన అనుబంధాన్ని కలిగి ఉంటుంది మరియు ఫాస్ఫేట్, కార్బోనేట్ మరియు సిలికేట్ ఖనిజాలలో కనిపిస్తుంది. Nd(3+) అయాన్ పరిమాణం పొరుగున ఉన్న తేలికపాటి లాంతనైడ్ల అయాన్ల పరిమాణంతో సమానంగా ఉంటుంది, ఇది ఈ మూలకాలు ఖనిజ నిర్మాణాలలో ఒకే స్థానాలను ఆక్రమించడానికి అనుమతిస్తుంది. తత్ఫలితంగా, నియోడైమియం సాధారణంగా లాంతనం, సీరియం మరియు ప్రసీయోడైమియంలతో కలిసి ఉంటుంది.(Greenwood, Earnshaw, 1997, pp. 1229–1232)

ప్రధాన వాణిజ్య వనరులలో అరుదైన-భూమి ఫ్లోరోకార్బోనేట్ల సమూహమైన బాస్ట్నాసైట్ మరియు అరుదైన-భూమి ఫాస్ఫేట్ల సమూహమైన మోనాజైట్ ఉన్నాయి. రెండింటిలోనూ సాధారణంగా అరుదైన-భూమి మూలకాల మిశ్రమాలు ఉంటాయి.[55] నియోడైమియం ప్రధాన అరుదైన-భూమి అంశంగా ఉన్న ఖనిజాలలో మోనాజైట్-(Nd), (Nd,La,Ce)PO4,[56] మరియు NdCO3(OH) అనే కోజోయిట్-(Nd) ఉన్నాయి. రెండోది జపాన్‌లోని సాగా ప్రిఫెక్చర్‌లోని బసాల్ట్‌లో ఉన్న కుహరాలు మరియు పగుళ్ల నుండి మొదట వివరించబడింది, అక్కడ ఇది లేత గులాబీ-ఊదా నుండి తెలుపు రంగు సమూహాలను ఏర్పరుస్తుంది.[57]

ప్రధాన తేలికపాటి-అరుదైన-భూమి నిక్షేపాలు కార్బొనటైట్లు మరియు సంబంధిత అగ్నిపర్వత మరియు హైడ్రోథర్మల్ కార్యకలాపాలతో సంబంధం కలిగి ఉంటాయి. కాలిఫోర్నియాలోని మౌంటైన్ పాస్ మైన్ మరియు ఇన్నర్ మంగోలియాలోని బయాన్ ఓబో మైనింగ్ డిస్ట్రిక్ట్ దీనికి ఉదాహరణలు. వెస్ట్రన్ ఆస్ట్రేలియాలోని మౌంట్ వెల్డ్ వద్ద వలె, వాతావరణం (weathering) అరుదైన-భూమి ఖనిజాలను మరింత కేంద్రీకరించగలదు. మోనాజైట్ ప్లేసర్ నిక్షేపాలలో కూడా పేరుకుపోతుంది, ఇక్కడ కోత మరియు అవక్షేపణ క్రమబద్ధీకరణ నది లేదా తీర ఇసుకలో సాంద్రత కలిగిన ఖనిజాలను కేంద్రీకరిస్తాయి.[55]

నియోడైమియం ఉల్కలు మరియు సౌర ఫోటోస్పియర్లో కూడా ఉంటుంది. 2025 సంకలనం దీని సౌర వ్యవస్థ సమృద్ధిని మిలియన్ సిలికాన్ అణువులకు సుమారు 0.88 అణువులుగా అంచనా వేసింది, ఇది CI కాండ్రైట్లలో కొలవబడిన సమృద్ధిని స్వీకరించింది.[58]

ఉత్పత్తి

ఖనిజాల ప్రాసెసింగ్

ఉత్పత్తి అరుదైన-భూమి మూలకాలను కలిగి ఉన్న ఖనిజాల గాఢతతో ప్రారంభమవుతుంది. హార్డ్-రాక్ ఖనిజాల కోసం, క్రషింగ్ మరియు గ్రైండింగ్ చుట్టుపక్కల రాతి నుండి ఖనిజ ధాన్యాలను వేరు చేస్తాయి. ఖనిజాల ఖనిజశాస్త్రం ప్రకారం ఫ్రాత్ ఫ్లోటేషన్, గ్రావిటీ సెపరేషన్, మాగ్నెటిక్ సెపరేషన్ మరియు ఎలక్ట్రోస్టాటిక్ సెపరేటర్లను వివిధ కలయికలలో ఉపయోగిస్తారు. ఈ కార్యకలాపాలు ఉపరితల లక్షణాలు, సాంద్రత, అయస్కాంతత్వం లేదా విద్యుత్ వాహకతలో ఉన్న తేడాలను ఉపయోగించుకుని విలువైన ఖనిజాలను గ్యాంగ్ (వ్యర్థ పదార్థం) నుండి వేరు చేస్తాయి. ఇవి అరుదైన-భూమి మూలకాల మిశ్రమాన్ని కలిగి ఉన్న ఖనిజ గాఢతను ఉత్పత్తి చేస్తాయి.[59]

అరుదైన-భూమి మూలకాలను ద్రావణంలోకి తీసుకురావడానికి గాఢతను రసాయనికంగా చికిత్స చేస్తారు. ఒక పారిశ్రామిక పద్ధతి సల్ఫ్యూరిక్ యాసిడ్ బేక్ మరియు లీచ్ ప్రక్రియ: గాఢతను గాఢ ఆమ్లంతో వేడి చేయడం వల్ల అరుదైన-భూమి ఖనిజాలు సల్ఫేట్లుగా మారుతాయి, వీటిని తదనంతరం నీటితో లీచింగ్ చేయడం ద్వారా కరిగించవచ్చు. ఆమ్ల అవసరం మరియు వేడి చేసే పరిస్థితులు ఫీడ్‌స్టాక్‌లోని ఖనిజాలకు అనుగుణంగా మార్చబడతాయి.[60]

ఖనిజ కూర్పు మలినాలు మరియు అవశేషాల చికిత్సను కూడా ప్రభావితం చేస్తుంది. మోనాజైట్‌లో సాధారణంగా థోరియం ఉంటుంది, అయితే బాస్ట్నాసైట్‌లో తక్కువగా ఉంటుంది. ప్రాసెసింగ్ ఈ రేడియోధార్మిక అంశాలను అరుదైన-భూమి ఉత్పత్తుల నుండి వేరు చేస్తుంది మరియు నిర్వహణ అవసరమయ్యే అవశేషాలను ఉత్పత్తి చేస్తుంది; పరిమాణాలు నిక్షేపం మరియు ప్రాసెసింగ్ మార్గంపై ఆధారపడి ఉంటాయి.[60][55]

విభజన మరియు శుద్దీకరణ

నియోడైమియంను ఇతర అరుదైన-భూమి మూలకాల నుండి వేరు చేయడం కష్టం ఎందుకంటే వాటి ట్రైవాలెంట్ అయాన్లు సారూప్య రసాయన లక్షణాలను కలిగి ఉంటాయి. పారిశ్రామిక విభజన ప్రధానంగా సాల్వెంట్ ఎక్స్‌ట్రాక్షన్ను ఉపయోగిస్తుంది, ఇందులో ఒక జల ద్రావణాన్ని ఎక్స్‌ట్రాక్టెంట్ కలిగిన సేంద్రీయ ద్రవంతో కలుపుతారు. మూలకాలు రెండు ద్రవాల మధ్య భిన్నంగా విభజించబడతాయి, ఇది నిర్దిష్ట అరుదైన భూములను సుసంపన్నం చేయడానికి వరుస వెలికితీత మరియు వాషింగ్ దశలను అనుమతిస్తుంది. వెలికితీసిన లోహాలు తదనంతరం స్ట్రిప్పింగ్ అని పిలువబడే దశలో తిరిగి జల ద్రావణంలోకి బదిలీ చేయబడతాయి. పూర్తి విభజనకు మిక్సర్-సెట్లర్ వ్యవస్థలలో అమర్చబడిన అనేక దశలు అవసరం కావచ్చు.[61]

ఉద్దేశించిన ఉత్పత్తిని బట్టి, విభజన ప్లాంట్ నియోడైమియంను విడిగా తిరిగి పొందవచ్చు లేదా శాశ్వత-అయస్కాంత తయారీ కోసం మిశ్రమ ప్రసీయోడైమియం-నియోడైమియం భిన్నాన్ని ఉత్పత్తి చేయవచ్చు. అత్యధికంగా శుద్ధి చేసిన అరుదైన భూముల చిన్న పరిమాణాలను పొందడానికి అయాన్ ఎక్స్ఛేంజ్ కూడా ఉపయోగించబడుతుంది.[61] ఈ ప్రక్రియలో, కరిగిన అయాన్లు ఘన రెసిన్‌పై ఉన్న ఛార్జ్డ్ సైట్‌లకు రివర్సిబుల్‌గా బంధించబడతాయి. రెసిన్ మరియు దాని ద్వారా పంపబడిన ద్రావణాలతో వాటి పరస్పర చర్యలలోని తేడాలు వాటిని వేరు చేయడానికి అనుమతిస్తాయి.[62]

విభజన తర్వాత, నియోడైమియంను ఆక్సలేట్గా అవక్షేపించడం ద్వారా ద్రావణం నుండి తిరిగి పొందవచ్చు. అవక్షేపాన్ని వేడి చేయడం వల్ల అది నియోడైమియం(III) ఆక్సైడ్, Nd2O3గా మారుతుంది, ఇది లోహ ఉత్పత్తికి ప్రారంభ పదార్థంగా పనిచేస్తుంది.[63]

లోహ ఉత్పత్తి

నియోడైమియం లోహానికి ఒక పారిశ్రామిక మార్గం నియోడైమియం(III) ఫ్లోరైడ్ మరియు లిథియం ఫ్లోరైడ్ యొక్క కరిగిన మిశ్రమంలో కరిగిన దాని ఆక్సైడ్ యొక్క విద్యుద్విశ్లేషణ (electrolysis). నియోడైమియం అయాన్లు కాథోడ్ వద్ద తగ్గించబడతాయి మరియు కరిగిన లోహం సెల్ అడుగున సేకరించబడుతుంది. ప్రక్రియలో గ్రాఫైట్ ఆనోడ్ వినియోగించబడుతుంది, ఇది కార్బన్ మోనాక్సైడ్ మరియు కార్బన్ డయాక్సైడ్‌ను ఉత్పత్తి చేస్తుంది. ఫ్లోరైడ్ ఎలక్ట్రోలైట్ తయారీ మరియు విద్యుద్విశ్లేషణ సమయంలో వినియోగించే విద్యుత్తు లోహ ఉత్పత్తి యొక్క పర్యావరణ ప్రభావాలకు దోహదం చేస్తాయి.[63]

నిర్జల నియోడైమియం హాలైడ్లను కాల్షియంతో తగ్గించడం ద్వారా కూడా లోహాన్ని తయారు చేయవచ్చు. నియోడైమియం(III) ఫ్లోరైడ్ కోసం, ఈ చర్య నియోడైమియం లోహం మరియు కాల్షియం ఫ్లోరైడ్‌ను ఉత్పత్తి చేస్తుంది:[3]

2 NdF3 + 3 Ca → 2 Nd + 3 CaF2

సరఫరా

నియోడైమియం అయస్కాంతాలలో ఉపయోగించే ఇతర అరుదైన-భూమి మూలకాలతో పాటు ఉత్పత్తి చేయబడుతుంది మరియు శుద్ధి చేయబడుతుంది. అంతర్జాతీయ ఇంధన సంస్థ ప్రకారం, 2024లో నియోడైమియం, ప్రసీయోడైమియం, డిస్ప్రోసియం మరియు టెర్బియం కలిపి ప్రపంచ గనుల ఉత్పత్తిలో 60% మరియు శుద్ధి చేసిన ఉత్పత్తిలో 91% చైనా వాటా కలిగి ఉంది.[1]

ఎలక్ట్రిక్ వాహనాలు, విండ్ టర్బైన్లు మరియు పారిశ్రామిక మోటార్లలోని శాశ్వత అయస్కాంతాలు డిమాండ్‌కు దోహదం చేస్తాయి. దాని 2026 అంచనాలో, ఆ సంస్థ నాలుగు అయస్కాంత అరుదైన భూములకు డిమాండ్ 2015 నుండి రెట్టింపు అయిందని మరియు ఆ సమయంలో అమలులో ఉన్న విధానాల ప్రకారం 2030 నాటికి మరో మూడవ వంతు పెరుగుతుందని అంచనా వేసింది.[1]

రీసైక్లింగ్

అయస్కాంత తయారీ నుండి వచ్చే స్క్రాప్ మరియు పారవేసిన నియోడైమియం-ఐరన్-బోరాన్ అయస్కాంతాలు నియోడైమియం యొక్క ద్వితీయ వనరులను అందిస్తాయి. ఈ అయస్కాంతాలు సాధారణంగా ద్రవ్యరాశి పరంగా సుమారు 31–32% అరుదైన-భూమి మూలకాలను కలిగి ఉంటాయి, ప్రధానంగా నియోడైమియం మరియు ప్రసీయోడైమియం, కొన్ని గ్రేడ్లలో డిస్ప్రోసియం లేదా టెర్బియం కూడా ఉంటాయి. పారవేసిన ఉత్పత్తుల నుండి అయస్కాంతాలను తిరిగి పొందడానికి పరికరాలను విడదీయడం మరియు పూతలు, అడెసివ్లు మరియు ఇతర అనుబంధ పదార్థాలను తొలగించడం అవసరం కావచ్చు.[64]

రీసైక్లింగ్ మార్గాలు అరుదైన-భూమి మూలకాలను రసాయనికంగా తిరిగి పొందుతాయి లేదా అయస్కాంత మిశ్రమాన్ని తిరిగి ఉపయోగిస్తాయి. హైడ్రోమెటలర్జికల్ పద్ధతులు పదార్థాన్ని కరిగించి, అరుదైన-భూమి సమ్మేళనాలను తిరిగి పొందే ముందు ఇనుము మరియు ఇతర అంశాల నుండి అరుదైన భూములను వేరు చేస్తాయి. ప్రత్యక్ష రీసైక్లింగ్ మిశ్రమాన్ని తిరిగి కరిగించడానికి లేదా అయస్కాంతాలుగా తిరిగి ప్రాసెస్ చేయడానికి భద్రపరుస్తుంది. రీసైక్లింగ్ ప్రక్రియ యొక్క ఎంపిక మిశ్రమం యొక్క కూర్పుపై మరియు స్క్రాప్ ఎంతవరకు ఆక్సీకరణం చెందిందో లేదా కలుషితమైందో దానిపై ఆధారపడి ఉంటుంది.[64]

ఒక ప్రత్యక్ష-రీసైక్లింగ్ పద్ధతి సింటర్ చేసిన అయస్కాంతాలను డీమాగ్నెటైజ్డ్, హైడ్రోజనేటెడ్ పౌడర్‌గా విడగొట్టడానికి హైడ్రోజన్‌ను ఉపయోగిస్తుంది. పౌడర్‌ను హార్డ్ డిస్క్ డ్రైవ్‌ల వంటి భాగాల నుండి యాంత్రికంగా వేరు చేయవచ్చు మరియు పూతల నుండి కాలుష్యాన్ని తగ్గించడానికి శుభ్రం చేయవచ్చు. దీనిని కొత్త అయస్కాంతాలుగా కలపవచ్చు మరియు రీసింటర్ చేయవచ్చు, తిరిగి కరిగించవచ్చు లేదా తదుపరి ప్రాసెసింగ్‌కు లోబడి ఉండవచ్చు. రీసైకిల్ చేసిన పదార్థం నుండి పొందగలిగే లక్షణాలు ఫీడ్‌స్టాక్ మరియు ఉపయోగించిన చికిత్సపై ఆధారపడి ఉంటాయి.[65]

అప్లికేషన్లు

శాశ్వత అయస్కాంతాలు

మరింత సమాచారం: Neodymium magnet

నియోడైమియం యొక్క ముఖ్యమైన అప్లికేషన్ నియోడైమియం-ఐరన్-బోరాన్ (Nd–Fe–B) శాశ్వత అయస్కాంతాలలో, దీని ప్రధాన అయస్కాంత దశ ఇంటర్మెటాలిక్ సమ్మేళనం Nd2Fe14B.[66] 1984లో వివరించబడినవి,[67] ఇవి ఆ సంవత్సరమే వాణిజ్యపరంగా అందుబాటులోకి వచ్చాయి. శాశ్వత-అయస్కాంత పనితీరు యొక్క కొలమానమైన వీటి అధిక గరిష్ట శక్తి ఉత్పత్తి (maximum energy product), చిన్న, తేలికపాటి భాగాలు బలమైన అయస్కాంత క్షేత్రాలను ఉత్పత్తి చేయడానికి అనుమతిస్తుంది.[64] Nd–Fe–B అనేది అత్యంత బలమైన విస్తృతంగా అందుబాటులో ఉన్న శాశ్వత-అయస్కాంత పదార్థం.[68]

అయస్కాంత లక్షణాలు ఇనుము అందించే పెద్ద అయస్కాంతీకరణ మరియు నియోడైమియం మరియు సమ్మేళనం యొక్క టెట్రాగోనల్ నిర్మాణంతో సంబంధం ఉన్న బలమైన మాగ్నెటోక్రిస్టలైన్ అనైసోట్రోపీ కలయిక నుండి ఉత్పన్నమవుతాయి. ఈ అనైసోట్రోపీ ఒక నిర్దిష్ట స్పటిక దిశలో అయస్కాంతీకరణకు అనుకూలంగా ఉంటుంది.[69] అయస్కాంత ధాన్యాల అమరిక మరియు వాటి మధ్య ఉన్న పదార్థం కూడా కోయెర్సివిటీని, అంటే వ్యతిరేక క్షేత్రం ద్వారా డీమాగ్నెటైజేషన్‌కు ప్రతిఘటనను బలంగా ప్రభావితం చేస్తాయి.[66]

వాణిజ్య రూపాలలో సింటర్డ్ మరియు పాలిమర్-బాండెడ్ అయస్కాంతాలు ఉన్నాయి. సింటర్డ్ అయస్కాంతాలు చక్కటి మిశ్రమ పొడి నుండి తయారు చేయబడతాయి, కణాలు అయస్కాంత క్షేత్రంలో అమర్చబడి, నొక్కడం మరియు వేడి చేయడం ద్వారా ఏకీకృతం చేయబడతాయి. బాండెడ్ అయస్కాంతాలు పాలిమర్ ద్వారా కలిసి ఉంచబడిన అయస్కాంత పొడిని కలిగి ఉంటాయి మరియు మరింత సంక్లిష్టమైన ఆకారాలలోకి అచ్చు వేయబడతాయి. ఇవి సాధారణంగా సింటర్డ్ అయస్కాంతాల కంటే తక్కువ అయస్కాంత శక్తి ఉత్పత్తులను కలిగి ఉంటాయి, ఎందుకంటే బైండర్ అయస్కాంత పదార్థం యొక్క భిన్నాన్ని తగ్గిస్తుంది మరియు ఐసోట్రోపిక్ గ్రేడ్లలో, అయస్కాంత ధాన్యాలు అమర్చబడవు.[64]

వీటి పనితీరు ఉష్ణోగ్రత పెరిగేకొద్దీ తగ్గుతుంది, ముఖ్యంగా కోయెర్సివిటీ (coercivity) తగ్గడం వల్ల ఇది జరుగుతుంది. నియోడైమియంకు బదులుగా డిస్ప్రోసియం లేదా టెర్బియంలను కొంత మొత్తంలో చేర్చడం వల్ల అధిక ఉష్ణోగ్రతల వద్ద డీమాగ్నెటైజేషన్‌ను తట్టుకునే సామర్థ్యం పెరుగుతుంది, అయితే డిస్ప్రోసియంను చేర్చడం వల్ల అయస్కాంతీకరణ (magnetization) కూడా తగ్గుతుంది. సమారియం-కోబాల్ట్ అయస్కాంతాలు సాధారణంగా ఎక్కువ ఖర్చు మరియు తక్కువ అయస్కాంతీకరణను కలిగి ఉన్నప్పటికీ, అధిక ఉష్ణోగ్రతలు అవసరమయ్యే అనువర్తనాల్లో తమ ప్రయోజనాలను కలిగి ఉంటాయి.[69] ధాన్యపు నిర్మాణాన్ని (grain structure) మెరుగుపరచడం మరియు ధాన్యపు సరిహద్దులను (grain boundaries) మార్చడం ద్వారా అవసరమైన భారీ అరుదైన భూ మూలకాల మొత్తాన్ని తగ్గించవచ్చు.[70]

Nd–Fe–B అయస్కాంతాలు తుప్పుకు (corrosion) గురయ్యే అవకాశం ఉంది మరియు సింటర్ చేసిన అయస్కాంతాలు పెళుసుగా ఉంటాయి. రక్షణ చికిత్సలలో లోహ మరియు పాలిమర్ పూతలు ఉంటాయి, ఇవి అయస్కాంత పదార్థానికి మరియు చుట్టుపక్కల వాతావరణానికి మధ్య సంబంధాన్ని పరిమితం చేస్తాయి. రక్షణ యొక్క ప్రభావం పూత యొక్క కూర్పు, సంశ్లేషణ (adhesion) మరియు అవిచ్ఛిన్నతపై ఆధారపడి ఉంటుంది.[68]

వాటి అయస్కాంత బలం మొబైల్ ఫోన్లు, మైక్రోఫోన్లు మరియు లౌడ్ స్పీకర్ల వంటి పరికరాల సూక్ష్మీకరణను (miniaturization) సాధ్యం చేసింది.[2] ఇతర ఆడియో అనువర్తనాల్లో హెడ్‌ఫోన్లు[71] మరియు గిటార్‌లు, బాస్ గిటార్‌ల కోసం అయస్కాంత పిక్-అప్‌లు ఉన్నాయి.[72][73] వీటిని కంప్యూటర్ హార్డ్ డిస్క్ డ్రైవ్లలో కూడా ఉపయోగిస్తారు, ఇందులో రీడ్/రైట్ హెడ్‌లను ఉంచే వాయిస్-కాయిల్ యాక్యుయేటర్లు ఉంటాయి.[65]

పెద్ద అనువర్తనాల్లో పారిశ్రామిక పరికరాలు, రోబోలు మరియు ఎలక్ట్రిక్ వాహనాలలోని ఎలక్ట్రిక్ మోటార్లు ఉన్నాయి.[70] పర్మనెంట్-మాగ్నెట్ డ్రైవ్ మోటార్లలో, అయస్కాంతాలు విద్యుత్ శక్తితో పనిచేసే ఎక్సైటేషన్ వైండింగ్ లేకుండా రోటర్ యొక్క అయస్కాంత క్షేత్రాన్ని అందిస్తాయి, ఇది అధిక సామర్థ్యాన్ని మరియు కాంపాక్ట్ నిర్మాణాన్ని సాధించడంలో సహాయపడుతుంది.[69] Nd–Fe–B అయస్కాంతాలను కొన్ని గాలి మిల్లుల (wind turbines) జనరేటర్లలో కూడా ఉపయోగిస్తారు.[64] పర్మనెంట్-మాగ్నెట్ జనరేటర్లను గేర్‌బాక్స్ ద్వారా టర్బైన్‌కు అనుసంధానించవచ్చు లేదా డైరెక్ట్-డ్రైవ్ అమరికలలో ఉపయోగించవచ్చు, ఇందులో టర్బైన్ గేర్‌బాక్స్ లేకుండానే జనరేటర్‌ను నడుపుతుంది.[74]

నియోడైమియం అయస్కాంతాలను తక్కువ-క్షేత్ర అయస్కాంత ప్రతిధ్వని ఇమేజింగ్ (low-field magnetic resonance imaging) వ్యవస్థలలో కూడా ఉపయోగించారు. ఒక పోర్టబుల్ బ్రెయిన్-ఇమేజింగ్ ప్రోటోటైప్ 80 mT క్షేత్రాన్ని ఉత్పత్తి చేయడానికి హాల్‌బాక్ సిలిండర్గా అమర్చబడిన Nd–Fe–B అయస్కాంతాల శ్రేణిని ఉపయోగించింది. ఈ పర్మనెంట్-మాగ్నెట్ అసెంబ్లీ విద్యుత్ శక్తి లేదా సాంప్రదాయ సూపర్ కండక్టింగ్ MRI అయస్కాంతాలకు అవసరమైన క్రయోజెనిక్ కూలింగ్ లేకుండానే తన క్షేత్రాన్ని నిలుపుకుంది.[75]

గాజు మరియు ఆప్టికల్ ఫిల్టర్లు

నియోడైమియం(III) ఆక్సైడ్ (Nd2O3) గాజుకు రంగు వేయడానికి ఉపయోగించబడుతుంది, ఇది కరిగించే ప్రక్రియలో Nd(3+) అయాన్లను గాజులోకి ప్రవేశపెడుతుంది.[76] ఫలితంగా వచ్చే గాజు కాంతి మరియు గాజు మందాన్ని బట్టి లావెండర్, నీలం లేదా ఎరుపు-ఊదా రంగులో కనిపిస్తుంది.[77] దీని ఎంపిక చేసిన శోషణ (selective absorption) ప్రతి కాంతి వనరు నుండి వేర్వేరు తరంగదైర్ఘ్యాలను ఫిల్టర్ చేస్తుంది, ఇది కనిపించే రంగును మారుస్తుంది.[76] నియోడైమియం మరియు ప్రేసియోడైమియం కలయికలను కూడా అలెగ్జాండ్రైట్ యొక్క రంగు మార్పును అనుకరించే గాజును తయారు చేయడానికి పరిశోధించారు, ఇది అనుకరణ పగటి వెలుతురులో ఆకుపచ్చగా మరియు ఇన్కాన్డెసెంట్ కాంతిలో ఎరుపు రంగులో కనిపిస్తుంది.[76]

ఈ రంగు నియోడైమియం అయాన్ల 4f షెల్ లోపల ఎలక్ట్రానిక్ పరివర్తనల నుండి ఉద్భవిస్తుంది. ఈ ఎలక్ట్రాన్లు బాహ్య ఎలక్ట్రాన్ షెల్స్ ద్వారా రక్షించబడతాయి, కాబట్టి వాటి శోషణ బ్యాండ్లు చాలా ఇరుకైనవి మరియు అనేక ట్రాన్సిషన్ మెటల్ రంగుల కంటే చుట్టుపక్కల గాజు ద్వారా తక్కువ ప్రభావితమవుతాయి. శోషణ కూడా తులనాత్మకంగా బలహీనంగా ఉంటుంది, దీనివల్ల గాఢమైన రంగు గాజును ఉత్పత్తి చేయడానికి ఎక్కువ సాంద్రతలు అవసరమవుతాయి.[77]

నియోడైమియం గాజును 1920ల నుండి అలంకార గాజు పాత్రలలో ఉపయోగిస్తున్నారు. మోజర్ గ్లాస్‌వర్క్స్ వద్ద, లియో మోజర్ మరియు జర్మన్ శాస్త్రవేత్త ఫ్రాంజ్ వీడెర్ట్ వరుస ప్రయోగాల ద్వారా రంగు మారే గాజును అభివృద్ధి చేశారు; మోజర్ 1929లో ఈ ప్రక్రియకు పేటెంట్ పొందారు. సంస్థ యొక్క "అలెగ్జాండ్రైట్" గాజును కట్ చేసిన పాత్రలలో ఉపయోగించారు, వీటి మారుతున్న మందాలు రంగు వ్యత్యాసాలను నొక్కి చెప్పాయి.[78] యునైటెడ్ స్టేట్స్‌లో, హీసీ 1930 నుండి 1935 వరకు తన స్వంత నియోడైమియం కలిగిన అలెగ్జాండ్రైట్ గాజును ఉత్పత్తి చేసింది, ఇందులో స్టెమ్‌వేర్ మరియు అలంకార వస్తువులు ఉన్నాయి.[79]

నియోడైమియం ఇనుము మలినాల వల్ల కలిగే ఆకుపచ్చ రంగును కూడా భర్తీ చేయగలదు. ఇది భౌతిక రంగు తొలగింపు (physical decolorization) యొక్క ఒక రూపం: దీని శోషణ ఇనుము అయాన్ల శోషణను పూర్తి చేస్తుంది, దీనివల్ల ప్రసారమయ్యే కాంతి రంగులో మరింత తటస్థంగా మారుతుంది. నియోడైమియం ఖర్చు ఈ ఉపయోగాన్ని ప్రధానంగా లెడ్ క్రిస్టల్ వంటి అధిక-విలువ ఉత్పత్తులకు పరిమితం చేస్తుంది.[77]

డిడైమియం గాజు నియోడైమియం మరియు ప్రేసియోడైమియం రెండింటినీ కలిగి ఉంటుంది మరియు గాజు కార్మికుల కోసం రక్షణ అద్దాలలో ఉపయోగించబడుతుంది.[80] ఇది మంటలో గాజును వేడి చేసినప్పుడు ఉత్పత్తి అయ్యే 589 nm సమీపంలోని తీవ్రమైన పసుపు సోడియం ఉద్గారాన్ని గ్రహిస్తుంది, ఇది కార్మికుడు వేడి గాజును మరింత స్పష్టంగా చూడటానికి అనుమతిస్తుంది.[81]

డిడైమియం ఫిల్టర్లను ఫోటోమైక్రోగ్రఫీలో రంగు కాంట్రాస్ట్‌ను మార్చడానికి కూడా ఉపయోగిస్తారు. పసుపు-నారింజ ప్రాంతంలో, సుమారు 580–590 nm వద్ద బలంగా గ్రహించడం ద్వారా, అవి స్టెయిన్డ్ నమూనాలలో ఎరుపు, నీలం మరియు గోధుమ రంగు లక్షణాల యొక్క స్పష్టమైన సంతృప్తతను (saturation) పెంచగలవు.[82] నియోడైమియం గాజును కాంతి కాలుష్యం యొక్క ప్రభావాలను తగ్గించడానికి మరియు చంద్రుడు మరియు గ్రహాల పరిశీలనలలో కాంట్రాస్ట్‌ను మెరుగుపరచడానికి ఉద్దేశించిన ఖగోళ ఫిల్టర్లలో ఉపయోగిస్తారు.[83]

నియోడైమియం గాజును ఇన్కాన్డెసెంట్ ల్యాంప్ల నుండి వచ్చే కాంతిని ఫిల్టర్ చేయడానికి ఉపయోగించారు, ఇది పసుపు అవుట్‌పుట్‌లో కొంత భాగాన్ని గ్రహించి, కొన్ని ప్రకాశవంతమైన రంగుల యొక్క స్పష్టమైన సంతృప్తతను పెంచుతుంది.[84] నియోడైమియం కలిగిన ఫాస్ఫర్-ఇన్-గ్లాస్ పదార్థాలను లిక్విడ్-క్రిస్టల్ డిస్‌ప్లేలలో LED బ్యాక్‌లైట్ల కోసం కూడా పరిశోధించారు. వాటి శోషణ ఆకుపచ్చ మరియు ఎరుపు ఉద్గార బ్యాండ్‌లను మరింత స్పష్టంగా వేరు చేస్తుంది, ఇది డిస్‌ప్లే పునరుత్పత్తి చేయగల రంగుల శ్రేణిని విస్తరిస్తుంది.[85]

డిడైమియం గాజు యొక్క విలక్షణమైన శోషణ బ్యాండ్లు స్పెక్ట్రోఫోటోమీటర్ల తరంగదైర్ఘ్య ప్రమాణాలను క్రమాంకనం చేయడానికి (calibrating) సూచన పాయింట్లను కూడా అందిస్తాయి. యునైటెడ్ స్టేట్స్ నేషనల్ బ్యూరో ఆఫ్ స్టాండర్డ్స్ ఈ ప్రయోజనం కోసం ధృవీకరించబడిన డిడైమియం గాజు ఫిల్టర్లను సరఫరా చేసింది. వాటి శోషణ లక్షణాల కొలిచిన స్థానాలను రిఫరెన్స్ విలువలతో పోల్చడం ద్వారా ఒక పరికరం యొక్క తరంగదైర్ఘ్య ప్రమాణంలోని లోపాలను గుర్తించి సరిదిద్దడానికి వీలవుతుంది.[86]

లేజర్లు

మరింత సమాచారం: Nd:YAG లేజర్

నియోడైమియంను సాలిడ్-స్టేట్ లేజర్లలో డోపెంట్గా ఉపయోగిస్తారు. త్రిసంయోజక నియోడైమియం అయాన్లు (Nd(3+)), పారదర్శక స్ఫటికం లేదా గాజులో చేర్చబడినప్పుడు, కాంతిని విస్తరించే క్రియాశీల కేంద్రాలను అందిస్తాయి. హోస్ట్ పదార్థాలలో ఇట్రియం అల్యూమినియం గార్నెట్ (Y3Al5O12; Nd:YAG), ఇట్రియం లిథియం ఫ్లోరైడ్ (Nd:YLF), ఇట్రియం ఆర్థోవనాడేట్ (Nd:YVO4), మరియు గాజు ఉన్నాయి.[87] ఇట్రియం అల్యూమినియం పెరోవ్‌స్కైట్ (Nd:YAP) మరొక స్ఫటికాకార హోస్ట్.[88]

Nd:YAGలో, నియోడైమియం అయాన్లు స్ఫటిక లాటిస్‌లోని కొన్ని ఇట్రియం అయాన్లను భర్తీ చేస్తాయి. ఈ లేజర్లు ఆప్టికల్ పంప్ చేయబడతాయి, నియోడైమియం అయాన్లను ఉత్తేజితం చేయడానికి ల్యాంప్ లేదా లేజర్ డయోడ్ నుండి కాంతిని ఉపయోగిస్తాయి. Nd:YAG సాధారణంగా ఫోర్-లెవల్ లేజర్ పరివర్తన ద్వారా 1064 nm వద్ద ఇన్‌ఫ్రారెడ్ కాంతిని విడుదల చేస్తుంది. ఉద్గారం తర్వాత, అయాన్లు త్వరగా దిగువ లేజర్ స్థాయిని వదిలివేస్తాయి, ఇది పాపులేషన్ ఇన్వర్షన్ను నిర్వహించడానికి సహాయపడుతుంది: దిగువ స్థాయి కంటే ఎగువ లేజర్ స్థాయిలో ఎక్కువ అయాన్లు ఉంటాయి. హోస్ట్ మరియు ఉపయోగించిన పరివర్తనను బట్టి ఇతర ఉద్గార తరంగదైర్ఘ్యాలు అందుబాటులో ఉన్నాయి.[87] ఉదాహరణకు, Nd:YAG మరియు Nd:YAP కూడా 1.3 μm సమీపంలో పరివర్తనలపై పనిచేయగలవు.[88]

నియోడైమియం లేజర్లు 1960ల ప్రారంభంలో అభివృద్ధి చేయబడ్డాయి. నియోడైమియం-డోప్డ్ గాజులో లేజర్ ఆపరేషన్ 1961లో నివేదించబడింది,[89] మరియు నియోడైమియం-డోప్డ్ కాల్షియం టంగ్‌స్టేట్లో నిరంతర ఆపరేషన్ 1962లో నివేదించబడింది.[90] 1964లో, J. E. గెసిక్, H. M. మార్కోస్ మరియు L. G. వాన్ యుటెర్ట్ YAGతో సహా నియోడైమియం-డోప్డ్ గార్నెట్లలో లేజర్ ఆపరేషన్‌ను నివేదించారు.[91]

Nd:YAG లేజర్లను తయారీలో వెల్డింగ్, కటింగ్, మార్కింగ్ మరియు భాగాలను ట్రిమ్ చేయడానికి ఉపయోగిస్తారు. పల్స్ వ్యవధి, పునరావృత రేటు మరియు శక్తిని మార్చడం ద్వారా వాటి అవుట్‌పుట్‌ను వేర్వేరు పనులకు అనుగుణంగా మార్చుకోవచ్చు.[92] వీటికి వైద్య అనువర్తనాలు కూడా ఉన్నాయి, ముఖ్యంగా నేత్ర వైద్యశాస్త్రంలో, ఇక్కడ పోస్టీరియర్ క్యాప్సులోటమీ మరియు లేజర్ పెరిఫెరల్ ఐరిడోటమీ వంటి ప్రక్రియల సమయంలో కణజాలాన్ని విచ్ఛిన్నం చేయడానికి చిన్న పల్స్‌లను ఉపయోగిస్తారు.[93]

నాన్-లీనియర్ ఆప్టికల్ స్ఫటికాలు ఇన్‌ఫ్రారెడ్ అవుట్‌పుట్‌ను ఇతర తరంగదైర్ఘ్యాలకు మార్చగలవు. కొన్ని ఆకుపచ్చ లేజర్ పాయింటర్లు డయోడ్-పంప్డ్ సాలిడ్-స్టేట్ లేజర్ను కలిగి ఉంటాయి, ఇందులో 808 nm డయోడ్ Nd:YVO4ను పంప్ చేస్తుంది, ఇది 1064 nm కాంతిని ఉత్పత్తి చేస్తుంది. అప్పుడు ఒక పొటాషియం టైటానిల్ ఫాస్ఫేట్ స్ఫటికం దాని ఫ్రీక్వెన్సీని రెట్టింపు చేస్తుంది, ఇది 532 nm వద్ద ఆకుపచ్చ కాంతిని ఉత్పత్తి చేస్తుంది.[94]

నియోడైమియం-డోప్డ్ గాజు పెద్ద లేజర్ వ్యవస్థలలో ప్రత్యేకంగా ఉపయోగపడుతుంది, ఎందుకంటే ఇది స్ఫటికాకార గెయిన్ మీడియా కంటే చాలా పెద్ద ముక్కలుగా తయారు చేయబడుతుంది.[87] యునైటెడ్ స్టేట్స్‌లోని నేషనల్ ఇగ్నిషన్ ఫెసిలిటీ వద్ద, ఫ్లాష్‌లాంప్‌లు ఫాస్ఫేట్-గ్లాస్ స్లాబ్‌లలో నియోడైమియం అయాన్లను ఉత్తేజితం చేస్తాయి, ఇవి సుమారు 1053 nm వద్ద ఇన్‌ఫ్రారెడ్ పల్స్‌లను విస్తరిస్తాయి.[95][96] ఫెసిలిటీ యొక్క 192-బీమ్ వ్యవస్థ మెగాజౌల్లలో కొలిచిన శక్తితో మరియు వందల టెరావాట్ల పీక్ పవర్స్‌తో పల్స్‌లను అందిస్తుంది.[97] ఫ్యూజన్ టార్గెట్‌ను చేరుకోవడానికి ముందు, కాంతి ఫ్రీక్వెన్సీ-ట్రిపుల్డ్ చేయబడి అతినీలలోహితంలో 351 nmకి మారుతుంది, ఇది అసలు ఇన్‌ఫ్రారెడ్ కాంతి కంటే టార్గెట్‌తో మరింత సమర్థవంతంగా అనుసంధానించబడుతుంది.[96]

నియోడైమియం-గ్లాస్ లేజర్లను విపరీతమైన ఉష్ణోగ్రతలు మరియు పీడనాల వద్ద పదార్థాన్ని పరిశోధించడానికి కూడా ఉపయోగిస్తారు. యునైటెడ్ కింగ్‌డమ్ యొక్క అటామిక్ వెపన్స్ ఎస్టాబ్లిష్‌మెంట్ వద్ద, HELEN ఫెసిలిటీ 2009లో పదవీ విరమణ చేసే వరకు ప్లాస్మా-భౌతిక పరిశోధనకు మద్దతు ఇచ్చింది.[98] దీని వారసుడు, ఓరియన్, అణు-వార్‌హెడ్ భౌతికశాస్త్రానికి సంబంధించిన అధిక-శక్తి-సాంద్రత పరిస్థితులను అధ్యయనం చేయడానికి నియోడైమియం-గ్లాస్ లేజర్ వ్యవస్థను ఉపయోగిస్తుంది.[99]

ఉత్ప్రేరకము (Catalysis)

నియోడైమియం సమ్మేళనాలను సింథటిక్ రబ్బరు అయిన పాలిబ్యూటాడైన్ పారిశ్రామిక ఉత్పత్తిలో ఉత్ప్రేరకాలుగా ఉపయోగిస్తారు. ఈ ఉత్ప్రేరకాలు cis-1,4 యూనిట్ల అధిక నిష్పత్తితో పాలిబ్యూటాడైన్‌ను ఉత్పత్తి చేస్తాయి.[100] ఈ యూనిట్ల అధిక నిష్పత్తి కలిగిన పాలిబ్యూటాడైన్‌ను టైర్ల తయారీలో ఉపయోగిస్తారు, ఎందుకంటే ఇది రాపిడిని తట్టుకుంటుంది మరియు పదేపదే వైకల్యం చెందేటప్పుడు తక్కువ వేడిని ఉత్పత్తి చేస్తుంది.[101]

సాధారణ ఉత్ప్రేరక వ్యవస్థలు నియోడైమియం కార్బాక్సిలేట్ను ఆర్గానోఅల్యూమినియం సమ్మేళనాలు మరియు హాలోజన్ మూలంతో కలుపుతాయి.[100] నియోడైమియం కాంప్లెక్స్‌లను పాలిఐసోప్రేన్, పాలిస్టైరిన్ మరియు పాలికప్రోలాక్టోన్ వంటి ఇతర పాలిమర్‌లను ఉత్పత్తి చేయడానికి ఉత్ప్రేరకాలుగా కూడా పరిశోధించారు.[102]

భూ రసాయన శాస్త్రం (Geochemistry)

మరింత సమాచారం: సమారియం–నియోడైమియం డేటింగ్

నియోడైమియం ఐసోటోప్ నిష్పత్తులను రాళ్ళు మరియు ఉల్కల వయస్సు మరియు మూలాలను నిర్ణయించడానికి ఉపయోగిస్తారు. సమారియం–నియోడైమియం డేటింగ్ 147Sm నుండి 143Ndకి రేడియోధార్మిక క్షయాన్ని ఉపయోగిస్తుంది; సమారియం మరియు నియోడైమియం ఐసోటోప్ నిష్పత్తుల కొలతలు ఖనిజాలు ఏర్పడినప్పటి నుండి గడిచిన సమయం గురించి సమాచారాన్ని అందిస్తాయి.[103] 143Nd/144Nd నిష్పత్తిలో వైవిధ్యాలను మాగ్మా యొక్క మూలాలు మరియు భూమి యొక్క క్రస్ట్ మరియు మాంటిల్ పరిణామాన్ని పరిశోధించడానికి కూడా ఉపయోగిస్తారు.[104]

సముద్ర శాస్త్రంలో, నియోడైమియం ఐసోటోప్ నిష్పత్తులు నీటి ద్రవ్యరాశుల (water masses) కదలిక మరియు మిశ్రమాన్ని గుర్తించడంలో సహాయపడతాయి. సముద్ర అవక్షేపాలలో భద్రపరచబడిన ఐసోటోపిక్ రికార్డులను గత సముద్ర ప్రసరణలో మార్పులను పునర్నిర్మించడానికి ఉపయోగిస్తారు. ఈ రికార్డులు సముద్రానికి సరఫరా చేయబడిన నియోడైమియం యొక్క ఐసోటోపిక్ కూర్పులో వ్యత్యాసాలను మరియు ప్రవాహాల ద్వారా దాని రవాణాను ప్రతిబింబిస్తాయి. సముద్రపు నీరు, సస్పెండ్ చేయబడిన కణాలు మరియు సముద్రపు అడుగుభాగం అవక్షేపాల మధ్య నియోడైమియం మార్పిడిని కూడా పరిగణనలోకి తీసుకోవాలి, ఇది ప్రసరణలో మార్పులతో సంబంధం లేకుండా ఐసోటోపిక్ సిగ్నల్‌ను మార్చగలదు.[105]

ఇతర అనువర్తనాలు

  • నియోడైమియం మిష్‌మెటల్లో ఒక భాగం, ఇది అరుదైన భూ లోహాల మిశ్రమం, దీని సాంప్రదాయ కూర్పులో సుమారు 18% నియోడైమియం ఉంటుంది.[3]
  • నియోడైమియం లోహాన్ని క్రయోకూలర్లలో రీజెనరేటర్ పదార్థంగా పరిశోధించారు, ఎందుకంటే తక్కువ ఉష్ణోగ్రతల వద్ద దీనికి అధిక ఉష్ణ సామర్థ్యం ఉంటుంది. ఈ అనువర్తనంలో, లోహం యొక్క చిన్న గోళాలు రిఫ్రిజిరేషన్ చక్రంలో వేడిని నిల్వ చేసే మరియు విడుదల చేసే మాతృకను (matrix) ఏర్పరుస్తాయి.[106] నియోడైమియం రీజెనరేటర్లను 4 K సమీపంలో పనిచేసే గిఫోర్డ్-మెక్‌మహోన్ క్రయోకూలర్లలో పరీక్షించారు.[107]
  • నియోడైమియం(III) ఎసిటేట్ను ట్రాన్స్‌మిషన్ ఎలక్ట్రాన్ మైక్రోస్కోపీలో జీవ నమూనాల కోసం కాంట్రాస్ట్ స్టెయిన్గా పరిశోధించారు, ఇది యురేనైల్ ఎసిటేట్కు ప్రత్యామ్నాయం. ఇది పరీక్షించిన అనేక కణజాల-స్టెయినింగ్ అనువర్తనాల్లో పోల్చదగిన కాంట్రాస్ట్‌ను ఉత్పత్తి చేసింది, అయితే రెండు స్టెయిన్‌ల మధ్య వ్యక్తిగత నిర్మాణాల సాపేక్ష కాంట్రాస్ట్ భిన్నంగా ఉంది.[108]
  • నియోడైమియం లవణాలను ఎనామెల్స్కు రంగు వేయడానికి ఉపయోగిస్తారు.[3] నియోడైమియం ఆక్సైడ్ను పింగాణీ (porcelain) లో రంగుగా కూడా అధ్యయనం చేశారు, ఇది కాంతిని బట్టి మారే రంగులను ఉత్పత్తి చేస్తుంది.[109]

జీవసంబంధ పాత్ర మరియు ప్రమాదాలు

జీవసంబంధ పాత్ర

నియోడైమియం బ్యాక్టీరియల్ మెథనాల్ డీహైడ్రోజినేస్ (methanol dehydrogenase)లో మెటల్ కోఫాక్టర్గా పనిచేయగలదు, ఇది మెథనాల్ జీవక్రియలో పాల్గొనే ఒక ఎంజైమ్. ఇటలీలోని ఒక ఆమ్ల అగ్నిపర్వత మడ్‌పాట్ (mudpot) నుండి వేరుచేయబడిన మీథేన్-ఆక్సిడైజింగ్ బ్యాక్టీరియా Methylacidiphilum fumariolicum SolV పెరుగుదలకు లాంతనైడ్ అవసరం. నియోడైమియం ఈ అవసరాన్ని తీర్చగలదు, అలాగే లాంతనం, సీరియం మరియు ప్రసీయోడైమియం కూడా ఈ అవసరాన్ని తీర్చగలవు.[110]

మొక్కలపై నియోడైమియం ప్రభావాలను ప్రయోగాత్మకంగా పరిశోధించారు. కాల్షియం లోపం ఉన్న పోషక ద్రావణంలో పెరిగిన ఆయిల్‌సీడ్ రేప్ మొలకలలో, నియోడైమియం నైట్రేట్‌తో చికిత్స చేయడం వల్ల కాల్షియం లోపం లక్షణాలు తగ్గాయి మరియు కణ త్వచం దెబ్బతినే కొలతలు తగ్గాయి.[111] అరుదైన-భూమి మూలకాల మిశ్రమాలను ఎరువులుగా ఉపయోగిస్తారు, ముఖ్యంగా చైనాలో. వీటి ప్రభావాలు మోతాదు మరియు పెరుగుదల పరిస్థితులపై ఆధారపడి ఉంటాయి: తక్కువ సాంద్రతలు పెరుగుదలను ప్రేరేపించగలవు, అయితే అధిక సాంద్రతలు పెరుగుదలను నిరోధించవచ్చు లేదా కణాలకు హాని కలిగించవచ్చు.[112]

ప్రమాదాలు

[113] [114] [115] [116]

చాలా సూక్ష్మంగా విభజించబడిన నియోడైమియం లోహం జ్వలనశీలమైనది మరియు మంటలు అంటుకోవడానికి సరిపడా స్వీయ-వేడిని పొందగలదు. నియోడైమియం పౌడర్ చర్మం మరియు కళ్ళకు కూడా చికాకు కలిగించవచ్చు.[117]

నియోడైమియంతో సహా అరుదైన-భూమి మూలకాల మిశ్రమాలను కలిగి ఉన్న ధూళికి వృత్తిపరంగా గురికావడం, న్యుమోకోనియోసిస్ (pneumoconiosis) మరియు పల్మనరీ ఫైబ్రోసిస్ (pulmonary fibrosis)తో సంబంధం కలిగి ఉంది. ఈ నివేదికలు ధూళిలోని ఇతర భాగాల నుండి స్వతంత్రంగా నియోడైమియం యొక్క సహకారాన్ని నిర్ధారించవు. ప్రారంభ క్లినికల్ ప్రయోగాలలో సిరల ద్వారా అందించబడిన నియోడైమియం లవణాలు రక్తం గడ్డకట్టడాన్ని (blood clotting) పొడిగించాయని కనుగొన్నారు, అయితే ప్రతికూల ప్రతిచర్యల తర్వాత యాంటీకోగ్యులెంట్లుగా వాటి వినియోగంపై పరిశోధన నిలిపివేయబడింది.[118]

వైద్య పరికరాలలో నియోడైమియం-ఐరన్-బోరాన్ అయస్కాంతాల వినియోగంలో తుప్పు మరియు సంభావ్య సైటోటాక్సిసిటీ (cytotoxicity) పరిగణనలోకి తీసుకోవలసిన అంశాలు. అయస్కాంత కోర్ చుట్టూ ఉన్న కణజాలాల నుండి వేరు చేయడానికి మరియు తుప్పును తగ్గించడానికి టైటానియం, పారైలీన్ (parylene) లేదా బంగారం వంటి బయోకాంపాటబుల్ పూతతో కప్పబడి ఉండవచ్చు.[119]

నియోడైమియం అయస్కాంతాలు యాంత్రిక ప్రమాదాలను కూడా కలిగిస్తాయి. రెండు అయస్కాంతాల మధ్య లేదా అయస్కాంతం మరియు అయస్కాంత లోహ ఉపరితలం మధ్య శరీర భాగాలు చిక్కుకున్నప్పుడు పెద్ద అయస్కాంతాలు నలిగిపోయే గాయాలను కలిగిస్తాయి. ఢీకొనే అయస్కాంతాలు చిప్ అవ్వవచ్చు లేదా పగిలిపోవచ్చు, దీనివల్ల కళ్ళకు గాయం కలిగించే శకలాలు ఏర్పడవచ్చు.[120] వీటి అయస్కాంత క్షేత్రాలు పరికరాలకు దగ్గరగా వచ్చినప్పుడు కార్డియాక్ పేస్‌మేకర్ మరియు ఇంప్లాంటబుల్ కార్డియోవర్టర్-డీఫిబ్రిలేటర్లతో జోక్యం చేసుకోవచ్చు.[121]

మింగిన అయస్కాంతాలు జీర్ణశయాంతర ప్రేగు మార్గం గోడల గుండా ఒకదానికొకటి లేదా మరొక అయస్కాంత వస్తువును ఆకర్షించగలవు, కణజాలాన్ని బంధించి ప్రేగులలో జీర్ణశయాంతర రంధ్రాలు (gastrointestinal perforation), ప్రేగు అడ్డంకి (obstruction) లేదా ఇతర ప్రాణాంతక గాయాలను కలిగిస్తాయి.[122] శస్త్రచికిత్స అవసరమయ్యే గాయాల నివేదికలు 2014లో యునైటెడ్ స్టేట్స్‌లో బకీబాల్స్ మరియు బకీక్యూబ్స్ వంటి అయస్కాంత ఉత్పత్తులను వెనక్కి తీసుకోవడానికి దారితీశాయి.[123]

గమనికలు


ప్రస్తావనలు

  1. ↑ 1.0 1.1 1.2 International Energy Agency. (8 April 2026). Rare Earth Elements: Pathways to secure and diversified supply chains. International Energy Agency.
  2. ↑ 2.0 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 2.7 Neodymium. Periodic Table.
  3. ↑ 3.0 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 3.7 3.8 Neodymium. Periodic Table of Elements.
  4. ↑ (1974). Thermal Conductivity of the Elements: A Comprehensive Review. 3, Supplement 1.
  5. ↑ (2021). Acoustic velocities, elasticity, and pressure-induced elastic softening in compressed neodymium. Mechanics of Materials. 155. doi:10.1016/j.mechmat.2021.103776.
  6. ↑ 6.0 6.1 (2024). Nanometric modulations of the magnetic structure of the element Nd. Materials Today Quantum. 4. doi:10.1016/j.mtquan.2024.100016.
  7. ↑ (2016). "CRC Handbook of Chemistry and Physics". 4.23. CRC Press. ISBN 978-1-4987-5429-3.
  8. ↑ (1999-08-30). High pressure phase transformations in neodymium studied in a diamond anvil cell using diamond-coated rhenium gaskets. Journal of Physics: Condensed Matter. 11 (34) 6515–6520. doi:10.1088/0953-8984/11/34/303.
  9. ↑ (2020-05-29). Self-induced spin glass state in elemental and crystalline neodymium. Science. 368 (6494). doi:10.1126/science.aay6757.
  10. ↑ (2022). Thermally induced magnetic order from glassiness in elemental neodymium. Nature Physics. 18 (8) 905–911. doi:10.1038/s41567-022-01633-9.
  11. ↑ 11.0 11.1 (2003). "Large Scale Synthesis of Dysprosium and Neodymium Diiodides". Inorganic Chemistry. 42 (9) 3097–3099. doi:10.1021/ic0300316.
  12. ↑ (2020). "The chemical and physical properties of tetravalent lanthanides: Pr, Nd, Tb, and Dy". Dalton Transactions. 49 (45) 15945–15987. doi:10.1039/D0DT01400A.
  13. ↑ 13.0 13.1 13.2 13.3 13.4 Winter, Mark. Neodymium: reactions of elements. WebElements.
  14. ↑ (2025). Neodymium(III) Aqua Ion as a Model System in Ab Initio Crystal Field Analysis Beyond Point Charges and Crystal Field Theory. Inorganic Chemistry. 64 (7) 3463–3475. doi:10.1021/acs.inorgchem.4c05044.
  15. ↑ (2009-09-17). Provisional Peer-Reviewed Toxicity Values for Stable (Nonradioactive) Neodymium Chloride (CASRN 10024-93-8). 2. United States Environmental Protection Agency.
  16. ↑ Burke, Michael W.. (1996). "Image Acquisition". 127–283. ISBN 978-94-010-6520-7. doi:10.1007/978-94-009-0069-1_2.
  17. ↑ (1988). "The chemistry in air of the rare-earth-metal sesquioxides. Comparative study of hexagonal and cubic neodymia samples". Journal of the Chemical Society, Dalton Transactions. (7) 1765–1771. doi:10.1039/DT9880001765.
  18. ↑ (2012). "New insights on the thermal decomposition of lanthanide(III) and actinide(III) oxalates: from neodymium and cerium to plutonium". European Journal of Inorganic Chemistry. 2012 (31) 4986–4999. doi:10.1002/ejic.201200469.
  19. ↑ (2024). "Thermochemical Properties of High Pressure Neodymium Monoxide". Inorganic Chemistry. 63 (29) 13468–13473. doi:10.1021/acs.inorgchem.4c01511.
  20. ↑ (1974). "Magnetic ordering of rare earth monochalcogenides. I. Neutron diffraction investigation of CeS, NdS, NdSe, NdTe and TbSe". Journal of Physics C: Solid State Physics. 7 (11) 2023–2038. doi:10.1088/0022-3719/7/11/017.
  21. ↑ (2019). "Evaluation of Tellurium as a Fuel Additive in Neodymium-Containing U-Zr Metallic Fuel". Scientific Reports. 9 (1). doi:10.1038/s41598-019-51852-z.
  22. ↑ Winter, Mark. Neodymium trichloride. WebElements.
  23. ↑ (1985). "Zweiwertiges Neodym: NdCl2 und KNd2Cl5". Zeitschrift für anorganische und allgemeine Chemie. 528 (9) 55–60. doi:10.1002/zaac.19855280906.
  24. ↑ (2006). "Reactions of neodymium(II) iodide with organohalides". Polyhedron. 25 (5) 1105–1110. doi:10.1016/j.poly.2005.08.050.
  25. ↑ (2023). "First-Principles Study of the Magnetic and Electronic Structure of NdB4". Materials. 16 (7). doi:10.3390/ma16072627.
  26. ↑ (2018). "Magnetisation process in the rare earth tetraborides, NdB4 and HoB4". Scientific Reports. 8 (1). doi:10.1038/s41598-017-18301-1.
  27. ↑ (2023). Determination on the work function of NdB6 (1 0 0) crystal surface by both theory and experiment. Applied Surface Science. 641. doi:10.1016/j.apsusc.2023.158544.
  28. ↑ (1980). "Magnetic structure of NdB6". Journal of Physics and Chemistry of Solids. 41 (12) 1319–1321. doi:10.1016/0022-3697(80)90135-3.
  29. ↑ (2019). "Single-Crystal Growth of Metallic Rare-Earth Tetraborides by the Floating-Zone Technique". Crystals. 9 (4). doi:10.3390/cryst9040211.
  30. ↑ (2003). "Growth of large single crystals of rare earth hexaborides". Journal of Crystal Growth. 256 (1–2) 206–209. doi:10.1016/S0022-0248(03)01296-X.
  31. ↑ (1989). "Standard molar enthalpy of formation of neodymium hydroxide". The Journal of Chemical Thermodynamics. 21 (10) 1079–1083. doi:10.1016/0021-9614(89)90094-3.
  32. ↑ (1990). "A study of the decomposition of neodymium hydroxy carbonate and neodymium carbonate hydrate". Journal of Solid State Chemistry. 84 (1) 102–117. doi:10.1016/0022-4596(90)90189-5.
  33. ↑ (1993). "FIR absorption studies of neodymium sulphate by FTIR at low temperatures". Infrared Physics. 34 (1) 49–53. doi:10.1016/0020-0891(93)90032-3.
  34. ↑ (1979). "Thermal Decomposition of Neodymium(III) Acetate Monohydrate". Nippon Kagaku Kaishi. (8) 1013–1019. doi:10.1246/nikkashi.1979.1013.
  35. ↑ (2000). "Neodymium trihydride, NdH3, with tysonite type structure". Journal of Alloys and Compounds. 313 (1–2) L10–L14. doi:10.1016/S0925-8388(00)01200-7.
  36. ↑ (2016). "NdN: An intrinsic ferromagnetic semiconductor". Physical Review B. 93 (6). doi:10.1103/PhysRevB.93.064431.
  37. ↑ (1973). "Magnetic ordering of neodymium monopnictides determined by neutron diffraction". Journal of Physics C: Solid State Physics. 6 (4) 725–737. doi:10.1088/0022-3719/6/4/020.
  38. ↑ (2003). Pulsed laser ablation of Nd and Pr carbides. Applied Surface Science. 208–209 119–124. doi:10.1016/S0169-4332(02)01347-8.
  39. ↑ (2024). "Metal–carbon bonding in early lanthanide substituted cyclopentadienyl complexes probed by pulsed EPR spectroscopy". Chemical Science. 15 (8) 3003–3010. doi:10.1039/D3SC06175B.
  40. ↑ Atomic Weights and Isotopic Compositions for Neodymium. National Institute of Standards and Technology.
  41. ↑ 41.0 41.1 (2019). "Experimental searches for rare alpha and beta decays". The European Physical Journal A. 55 (8). doi:10.1140/epja/i2019-12823-2.
  42. ↑ Arnold, R.. (2016). "Measurement of the 2νββ decay half-life of 150Nd and a search for 0νββ decay processes with the full exposure from the NEMO-3 detector". Physical Review D. 94 (7). doi:10.1103/PhysRevD.94.072003.
  43. ↑ 43.0 43.1 (2021). The NUBASE2020 evaluation of nuclear physics properties. Chinese Physics C. 45 (3). doi:10.1088/1674-1137/abddae.
  44. ↑ (2019). Reactor production of promethium-147. Applied Radiation and Isotopes. 144 54–63. doi:10.1016/j.apradiso.2018.10.025.
  45. ↑ (2014). "Activation cross-sections of deuteron induced nuclear reactions on neodymium up to 50 MeV". Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B. 325 15–26. doi:10.1016/j.nimb.2014.01.024.
  46. ↑ (2013). "Discovery of dysprosium, holmium, erbium, thulium, and ytterbium isotopes". Atomic Data and Nuclear Data Tables. 99 (5) 520–544. doi:10.1016/j.adt.2012.05.004.
  47. ↑ (2026). "Expanded method for the determination of burnup in nuclear fuels using multiple neodymium isotopes". Journal of Nuclear Materials. 622. doi:10.1016/j.jnucmat.2025.156411.
  48. ↑ Aguerre, X.. (2023). "Measurement of the double-β decay of 150Nd to the 0₁⁺ excited state of 150Sm in NEMO-3". The European Physical Journal C. 83. doi:10.1140/epjc/s10052-023-12227-x.
  49. ↑ Cerium: Element information, properties and uses. Periodic Table.
  50. ↑ 50.0 50.1 50.2 (2017). The neodymium neologism. Nature Chemistry. 9 (2) 194. doi:10.1038/nchem.2722.
  51. ↑ Separation of Rare Earth Elements by Charles James. National Historic Chemical Landmarks.
  52. ↑ (1947). "The Separation of Rare Earths by Ion Exchange. II. Neodymium and Praseodymium". Journal of the American Chemical Society. 69 (11) 2786–2792. doi:10.1021/ja01203a060.
  53. ↑ Corbett, John D.. (2001). Biographical Memoirs. 80 318–319. National Academies Press. ISBN 978-0-309-08281-5. doi:10.17226/10269.
  54. ↑ (2016). "CRC Handbook of Chemistry and Physics". CRC Press. ISBN 978-1-4987-5429-3.
  55. ↑ 55.0 55.1 55.2 55.3 (2017). Rare-earth elements. (1802–O) O1–O31. U.S. Geological Survey. doi:10.3133/pp1802O.
  56. ↑ Monazite-(Nd). Handbook of Mineralogy.
  57. ↑ (2000). Kozoite-(Nd), Nd(CO3)(OH), a new mineral in an alkali olivine basalt from Hizen-cho, Saga Prefecture, Japan. American Mineralogist. 85 (7–8) 1076–1081. doi:10.2138/am-2000-0724.
  58. ↑ (2025). Solar System Elemental Abundances from the Solar Photosphere and CI-Chondrites. Space Science Reviews. 221 (2). doi:10.1007/s11214-025-01146-w.
  59. ↑ (2013). "A review of the beneficiation of rare earth element bearing minerals". Minerals Engineering. 41 97–114. doi:10.1016/j.mineng.2012.10.017.
  60. ↑ 60.0 60.1 (2019). "The sulfuric acid bake and leach route for processing of rare earth ores and concentrates: A review". Hydrometallurgy. 188 123–139. doi:10.1016/j.hydromet.2019.05.015.
  61. ↑ 61.0 61.1 (2014). "A critical review on solvent extraction of rare earths from aqueous solutions". Minerals Engineering. 56 10–28. doi:10.1016/j.mineng.2013.10.021.
  62. ↑ (2023). "The recent progress of ion exchange for the separation of rare earths from secondary resources – A review". Hydrometallurgy. 218. doi:10.1016/j.hydromet.2023.106047.
  63. ↑ 63.0 63.1 (2020). Comparative Life Cycle Assessment of Neodymium Oxide Electrolysis in Molten Salt. Advanced Engineering Materials. 22 (6). doi:10.1002/adem.201901206.
  64. ↑ 64.0 64.1 64.2 64.3 64.4 (2017). "REE Recovery from End-of-Life NdFeB Permanent Magnet Scrap: A Critical Review". Journal of Sustainable Metallurgy. 3 (1) 122–149. doi:10.1007/s40831-016-0090-4.
  65. ↑ 65.0 65.1 (2015). The use of hydrogen to separate and recycle neodymium–iron–boron-type magnets from electronic waste. Journal of Cleaner Production. 104 236–241. doi:10.1016/j.jclepro.2015.05.033.
  66. ↑ 66.0 66.1 (2012). "Strategy for high-coercivity Nd–Fe–B magnets". Scripta Materialia. 67 (6) 530–535. doi:10.1016/j.scriptamat.2012.06.038.
  67. ↑ (1984). "New material for permanent magnets on a base of Nd and Fe (invited)". Journal of Applied Physics. 55 (6) 2083–2087. doi:10.1063/1.333572.
  68. ↑ 68.0 68.1 (2024). "Recent Advances in Corrosion Inhibition of Bonded NdFeB Magnets". Materials. 17 (11). doi:10.3390/ma17112475.
  69. ↑ 69.0 69.1 69.2 (2024). "Emerging magnetic materials for electric vehicle drive motors". MRS Bulletin. 49 (7) 738–750. doi:10.1557/s43577-024-00743-4.
  70. ↑ 70.0 70.1 (2021). "Most frequently asked questions about the coercivity of Nd-Fe-B permanent magnets". Science and Technology of Advanced Materials. 22 (1) 386–403. doi:10.1080/14686996.2021.1916377.
  71. ↑ BRH31M: Lightweight Single-Sided Broadcast Headset. 7. Shure.
  72. ↑ Rare Earth Humbucking Soundhole Pickup. Fishman.
  73. ↑ Z. Dingwall Guitars.
  74. ↑ (2023). A Comparison of Generator Technologies for Offshore Wind Turbines. National Renewable Energy Laboratory.
  75. ↑ (2021). "A portable scanner for magnetic resonance imaging of the brain". Nature Biomedical Engineering. 5 (3) 229–239. doi:10.1038/s41551-020-00641-5.
  76. ↑ 76.0 76.1 76.2 (2022). "Preparation and Basic Properties of Praseodymium-Neodymium-Chromium Containing Imitation Gemstone Glass". Materials. 15 (20). doi:10.3390/ma15207341.
  77. ↑ 77.0 77.1 77.2 Parker, John M.. (2004). Inorganic glasses and their interactions with light. Review of Progress in Coloration and Related Topics. 34 (1) 26–38. doi:10.1111/j.1478-4408.2004.tb00150.x.
  78. ↑ "Alexandrite" Vase. Corning Museum of Glass.
  79. ↑ The Colors of Heisey. Heisey Glass Museum.
  80. ↑ Praseodymium. Periodic Table.
  81. ↑ Phillips Safety Products. Rose Didymium Glass (S-8801): Technical Data. The Scientific Glassblowing Learning Center.
  82. ↑ Didymium Filters for Color Photomicrography. Molecular Expressions.
  83. ↑ Parkerson, Gary. (March–April 2014). Baader Planetarium Anti-Fringing Filters: The Fringe Killer, Semi-APO and Contrast-Booster Compared. Astronomy Technology Today. 8 (2).
  84. ↑ (2010). "Solid-state lamps with optimized color saturation ability". Optics Express. 18 (3) 2287–2295. doi:10.1364/OE.18.002287.
  85. ↑ (2019). "Color-filtered phosphor-in-glass for LED-lit LCD with wide color gamut". Ceramics International. 45 (11) 14432–14438. doi:10.1016/j.ceramint.2019.04.164.
  86. ↑ (October 1979). Standard Reference Materials: Didymium Glass Filters for Calibrating the Wavelength Scale of Spectrophotometers—SRM 2009, 2010, 2013, and 2014. (260–66) 1–3. National Bureau of Standards. doi:10.6028/NBS.SP.260-66.
  87. ↑ 87.0 87.1 87.2 Kärtner, Franz. (2006). Chapter 7: Lasers. Fundamentals of Photonics: Quantum Electronics. 293–302.
  88. ↑ 88.0 88.1 (2005). Comparison of diode-side-pumped triangular Nd:YAG and Nd:YAP laser. 5707 325–334. doi:10.1117/12.588233.
  89. ↑ Snitzer, E.. (1961). "Optical maser action of Nd³⁺ in a barium crown glass". Physical Review Letters. 7 (12) 444–446. doi:10.1103/PhysRevLett.7.444.
  90. ↑ (1962). "Continuous operation of a solid-state optical maser". Physical Review. 126 (4) 1406. doi:10.1103/PhysRev.126.1406.
  91. ↑ (1964). "Laser oscillations in Nd-doped yttrium aluminum, yttrium gallium and gadolinium garnets". Applied Physics Letters. 4 (10) 182–184. doi:10.1063/1.1753928.
  92. ↑ Washio, Kunihiko. (1992). "Neodymium-doped solid-state lasers and their applications to materials processing". Materials Chemistry and Physics. 31 (1–2) 57–66. doi:10.1016/0254-0584(92)90153-Y.
  93. ↑ (2024). "Neodymium-doped yttrium aluminum garnet (Nd: YAG) laser treatment in ophthalmology: a review of the most common procedures Capsulotomy and Iridotomy". Lasers in Medical Science. 39 (1). doi:10.1007/s10103-024-04118-8.
  94. ↑ (2010-08-03). Beware the Dim Laser Pointer: NIST Researchers Measure High Infrared Power Levels from Some Green Lasers. National Institute of Standards and Technology.
  95. ↑ Laser Glass. National Ignition Facility & Photon Science.
  96. ↑ 96.0 96.1 Final Optics. National Ignition Facility & Photon Science.
  97. ↑ (2016). National Ignition Facility User Guide. Lawrence Livermore National Laboratory.
  98. ↑ (Summer 2009). Laser retires as the focus switches to new star Orion. Connect. 2–3.
  99. ↑ Studying plasma physics. Atomic Weapons Establishment.
  100. ↑ 100.0 100.1 (2015). "Neodymium-Based Catalyst for the Coordination Polymerization of Butadiene: From Fundamental Research to Industrial Application". Macromolecular Reaction Engineering. 9 (5) 453–461. doi:10.1002/mren.201400063.
  101. ↑ (2005). "Principais Aspectos da Polimerização do 1,3-Butadieno". Polímeros: Ciência e Tecnologia. 15 (4) 296–305. doi:10.1590/S0104-14282005000400015.
  102. ↑ (2021). Neodymium catalysts for polymerization of dienes, vinyl monomers, and ε-caprolactone. Polymer Chemistry. 12 (47) 6790–6823. doi:10.1039/D1PY01270C.
  103. ↑ Carlson, Richard W.. (2014). "Sm–Nd Dating". Encyclopedia of Scientific Dating Methods. 1–20. ISBN 978-94-007-6326-5. doi:10.1007/978-94-007-6326-5_84-1.
  104. ↑ (1976). Nd isotopic variations and petrogenetic models. Geophysical Research Letters. 3 (5) 249–252. doi:10.1029/GL003i005p00249.
  105. ↑ (2016). Neodymium in the oceans: a global database, a regional comparison and implications for palaeoceanographic research. Philosophical Transactions of the Royal Society A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences. 374 (2081). doi:10.1098/rsta.2015.0293.
  106. ↑ (1994). "Advances in Cryogenic Engineering Materials". 40, Part A 631–638. Springer. ISBN 978-1-4757-9055-9. doi:10.1007/978-1-4757-9053-5_80.
  107. ↑ Plambeck, R. L.. (June 1994). Improved Seal for a 4 K Gifford-McMahon Cryocooler.
  108. ↑ (2020). "Neodymium as an alternative contrast for uranium in electron microscopy". Histochemistry and Cell Biology. 153 (4) 271–277. doi:10.1007/s00418-020-01846-0.
  109. ↑ (2008). "Color of porcelain containing neodymium oxide". Glass and Ceramics. 65 (5–6) 203–207. doi:10.1007/s10717-008-9039-9.
  110. ↑ (2014). "Rare earth metals are essential for methanotrophic life in volcanic mudpots". Environmental Microbiology. 16 (1) 255–264. doi:10.1111/1462-2920.12249.
  111. ↑ (2000). "Effect of neodymium on physiological activities in oilseed rape during calcium starvation". Journal of Rare Earths. 18 (1) 57–61.
  112. ↑ (2021). "Review of Rare Earth Elements as Fertilizers and Feed Additives: A Knowledge Gap Analysis". Archives of Environmental Contamination and Toxicology. 81 (4) 531–540. doi:10.1007/s00244-020-00773-4.
  113. ↑ Neodymium 460877. Sigma-Aldrich.
  114. ↑ (2025-12-25). Neodymium powder, -40 mesh, 99.8% (REO). Fisher Scientific.
  115. ↑ Neodymium 261157, ingot, in mineral oil. Sigma-Aldrich.
  116. ↑ (2025-12-22). Neodymium ingot. Fisher Scientific.
  117. ↑ (2025-12-25). Safety Data Sheet: Neodymium powder, catalogue number 45914. Thermo Fisher Scientific Chemicals.
  118. ↑ (2009-09-17). Provisional Peer-Reviewed Toxicity Values for Stable (Nonradioactive) Neodymium Chloride (CASRN 10024-93-8). 3–5. United States Environmental Protection Agency.
  119. ↑ (2023). "The Evolving Use of Magnets in Surgery: Biomedical Considerations and a Review of Their Current Applications". Bioengineering. 10 (4). doi:10.3390/bioengineering10040442.
  120. ↑ How do I work safely with permanent magnet material?. Lawrence Berkeley National Laboratory.
  121. ↑ (2007). "Potential interference of small neodymium magnets with cardiac pacemakers and implantable cardioverter-defibrillators". Heart Rhythm. 4 (1) 1–4. doi:10.1016/j.hrthm.2006.09.012.
  122. ↑ (2021-08-17). Ingestion of High-Powered Magnetic Balls and Magnetic Cubes Poses Serious Risk of Severe Internal Injury or Death in Children and Teens. United States Consumer Product Safety Commission.
  123. ↑ (2014-05-12). Buckyballs and Buckycubes High-Powered Magnet Sets Recalled. United States Consumer Product Safety Commission.

గ్రంథ పట్టిక

  • (1997). "Chemistry of the Elements". Butterworth-Heinemann. ISBN 978-0-7506-3365-9.

బయటి లింకులు

మూలం: ఇంగ్లీష్ వికీపీడియాలోని “Neodymium” వ్యాసానికి అనువాదం. మూల వ్యాసం: https://en.wikipedia.org/wiki/Neodymium ఈ అనువాదం స్వయంచాలకంగా రూపొందించబడింది.

Retrieved from "https://ltrc.sciwiki.in/index.php?title=నియోడైమియం&oldid=973"