Νεοδύμιο, στοιχείο 60 του περιοδικού πίνακα.
Το νεοδύμιο συνδέεται με το πρασεοδύμιο, τα οποία είναι λανθανίδες με πολύ παρόμοιες ιδιότητες. Το 1885, αφού ο Σουηδός χημικός Μόζαντερ ανακάλυψε το μείγμα τωνλανθάνιοκαι πρασεοδύμιο και νεοδύμιο, οι Αυστριακοί Welsbach διαχώρισαν με επιτυχία δύο είδη «σπάνιων γαιών»: οξείδιο του νεοδυμίου καιοξείδιο του πρασεοδυμίου, και τελικά χώρισαννεοδύμιοκαιπρασεοδύμιοαπό αυτούς.
Το νεοδύμιο, ένα ασημί λευκό μέταλλο με ενεργές χημικές ιδιότητες, μπορεί να οξειδωθεί γρήγορα στον αέρα. Όπως και το πρασεοδύμιο, αντιδρά αργά σε κρύο νερό και απελευθερώνει γρήγορα αέριο υδρογόνο σε ζεστό νερό. Το νεοδύμιο έχει χαμηλή περιεκτικότητα στον φλοιό της Γης και υπάρχει κυρίως στον μοναζίτη και τον μπαστνεσίτη, με την αφθονία του να είναι δεύτερη μόνο στο δημήτριο.
Το νεοδύμιο χρησιμοποιήθηκε κυρίως ως χρωστική ουσία στο γυαλί τον 19ο αιώνα. Ότανοξείδιο του νεοδυμίουΑν έλιωνε σε γυαλί, θα παρήγαγε διάφορες αποχρώσεις που κυμαίνονταν από ζεστό ροζ έως μπλε, ανάλογα με την πηγή περιβάλλοντος φωτός. Μην υποτιμάτε το ειδικό γυαλί ιόντων νεοδυμίου που ονομάζεται «νεοδύμιο γυαλί». Είναι η «καρδιά» των λέιζερ και η ποιότητά του καθορίζει άμεσα το δυναμικό και την ποιότητα της ενέργειας εξόδου της συσκευής λέιζερ. Είναι σήμερα γνωστό ως το μέσο εργασίας λέιζερ στη Γη που μπορεί να παράγει τη μέγιστη ενέργεια. Τα ιόντα νεοδυμίου στο νεοδυμιακό γυαλί είναι το κλειδί για την κίνηση πάνω-κάτω στον «ουρανοξύστη» των ενεργειακών επιπέδων και τον σχηματισμό του λέιζερ μέγιστης ενέργειας κατά τη διάρκεια της μεγάλης διαδικασίας μετάβασης, το οποίο μπορεί να ενισχύσει την αμελητέα ενέργεια λέιζερ επιπέδου νανοτζάουλ 10-9 στο επίπεδο του «μικρού ήλιου». Η μεγαλύτερη συσκευή σύντηξης λέιζερ νεοδυμίου γυαλιού στον κόσμο, η Εθνική Συσκευή Ανάφλεξης των Ηνωμένων Πολιτειών, έχει ανεβάσει την τεχνολογία συνεχούς τήξης του νεοδυμίου γυαλιού σε νέο επίπεδο και αναφέρεται ως τα επτά κορυφαία τεχνολογικά θαύματα της χώρας. Το 1964, το Ινστιτούτο Οπτικής και Λεπτής Μηχανικής της Σαγκάης της Κινεζικής Ακαδημίας Επιστημών ξεκίνησε την έρευνα σχετικά με τις τέσσερις βασικές τεχνολογίες: συνεχή τήξη, ανόπτηση ακριβείας, ακμή και δοκιμή νεοδυμίου. Μετά από δεκαετίες εξερεύνησης, την τελευταία δεκαετία σημειώθηκε μια σημαντική ανακάλυψη. Η ομάδα του Hu Lili είναι η πρώτη στον κόσμο που υλοποίησε τη συσκευή λέιζερ εξαιρετικά έντονης και εξαιρετικά σύντομης διάρκειας της Σαγκάης με ισχύ λέιζερ 10 watt. Ο πυρήνας της είναι η τελειοποίηση της βασικής τεχνολογίας της μεγάλης κλίμακας και υψηλής απόδοσης παραγωγής παρτίδας γυαλιού Nd με λέιζερ. Ως εκ τούτου, το Ινστιτούτο Οπτικής και Μηχανημάτων Ακριβείας της Σαγκάης της Κινεζικής Ακαδημίας Επιστημών έγινε το πρώτο ίδρυμα στον κόσμο που τελειοποίησε ανεξάρτητα την πλήρη τεχνολογία παραγωγής εξαρτημάτων γυαλιού Nd με λέιζερ.
Το νεοδύμιο μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για την κατασκευή του πιο ισχυρού μόνιμου μαγνήτη που είναι γνωστός - κράματος νεοδυμίου σιδήρου-βορίου. Το κράμα νεοδυμίου σιδήρου-βορίου ήταν μια σημαντική ανταμοιβή που προσέφερε η Ιαπωνία τη δεκαετία του 1980 για να σπάσει το μονοπώλιο της General Motors στις Ηνωμένες Πολιτείες. Ο σύγχρονος επιστήμονας Masato Zuokawa εφηύρε έναν νέο τύπο μόνιμου μαγνήτη, ο οποίος είναι ένας μαγνήτης κράματος που αποτελείται από τρία στοιχεία: νεοδύμιο, σίδηρο και βόριο. Κινέζοι επιστήμονες δημιούργησαν επίσης μια νέα μέθοδο σύντηξης, χρησιμοποιώντας σύντηξη με επαγωγική θέρμανση αντί για την παραδοσιακή σύντηξη και θερμική επεξεργασία, για να επιτύχουν πυκνότητα σύντηξης άνω του 95% της θεωρητικής τιμής του μαγνήτη, η οποία μπορεί να αποφύγει την υπερβολική ανάπτυξη κόκκων του μαγνήτη, να συντομεύσει τον κύκλο παραγωγής και αντίστοιχα να μειώσει το κόστος παραγωγής.
Ώρα δημοσίευσης: 01 Αυγούστου 2023