魔法の希土類要素：「永久磁石の王」 - ネオディミウム

バストナサイト

ネオジム、原子番号60、原子量144.24、地殻に0.00239％の含有量は、主にモナザイトとバストナサイトに存在します。本質的にはネオジムの7つの同位体があります。ネオジム142、143、144、145、146、148、150、その中にはNeodymium 142が最も高い含有量を持っています。プラセオジムの誕生とともに、ネオジムが生まれました。ネオジムの到着は希土類畑を活性化し、その中で重要な役割を果たし、希土類市場に影響を与えました。

ネオジムの発見

ネオジムの発見者であるカール・オーボン・ウェルスバッハ（1858-1929）

1885年、オーストリアの化学者カール・オーボン・ウェルスバッハ・カール・アウアー・フォン・ウェルスバッハはウィーンでネオジミウムを発見しました。彼は、硝酸アンモニウム四重酸塩を硝酸から分離および結晶化することにより、ネオジムとプラセオジミウムを対称性ネオジム材料から分離し、同時にスペクトル分析によって分離しましたが、1925年まで比較的純粋な形では分離されていませんでした。

1950年代以来、高純度ネオジム（99％以上）が主にモナザイトのイオン交換プロセスによって得られました。金属自体は、ハロゲン化物を電解することによって得られます。現在、ほとんどのネオジムは、Basta Nathaniteの（CE、LA、ND、PR）CO3Fから抽出され、溶媒抽出により精製されています。イオン交換浄化は、準備のために最高の純度（通常は99.99％> 99.99％）を留保します。製造がステップ結晶化技術に依存している場合、1930年代に製造された初期のネオジムガラスは、現代のバージョンよりも純粋な紫色の色またはオレンジ色の色が依存している場合があります。

ネオジム金属

メタリックネオジムには、明るい銀メタリック光沢、1024°Cの融点、7.004 g/cmの密度、および常磁性があります。ネオジムは最も活性な希土類金属の1つであり、空気中で急速に酸化して暗くなり、酸化物層を形成してから剥がれ、金属をさらなる酸化にさらします。したがって、1センチメートルのサイズのネオジムサンプルは、1年以内に完全に酸化されます。それは冷水でゆっくりと反応し、すぐにお湯で反応します。

ネオジム電子構成

電子構成：

1S2 2S2 2P6 3S2 3P6 4S2 3D10 4P6 5S2 4D10 5P6 6S2 4F4

ネオジムのレーザー性能は、異なるエネルギーレベル間の4F軌道電子の遷移によって引き起こされます。このレーザー材料は、通信、情報保存、医療、機械加工などに広く使用されています。その中で、YttriumアルミニウムガーネットY3AL5O12：ND（YAG：ND）は、優れたパフォーマンスで広く使用されており、NDドープガドリニウムスカンジウムガリウムガーネットが高効率を備えています。

ネオジムの適用

ネオジムの最大のユーザーは、NDFEB永久磁石材料です。 NDFEBマグネットは、その高磁気エネルギー製品のため、「永久磁石の王」と呼ばれています。エレクトロニクス、機械、その他の産業で優れたパフォーマンスのために広く使用されています。英国エクセター大学鉱業のカンバーランド鉱業の応用鉱業の教授であるフランシス・ウォールは、「磁石の観点からは、ネオジムと競合できるものは何もありません。アルファ磁気分光計の発達の成功は、中国のNDFEB磁石の磁気特性が世界級レベルに入ったことを示しています。

ハードディスク上のネオジム磁石

ネオジムは、セラミック、明るい紫色のガラス、レーザーの人工ルビー、および赤外線をろ過できる特別なガラスを作るために使用できます。 Praseodymiumと一緒に使用して、ガラスブロワー用のゴーグルを作ります。

1.5％〜2.5％酸化ナノネオジムをマグネシウムまたはアルミニウム合金に追加すると、合金の高温性能、空気の締め付け、腐食抵抗が改善され、航空の航空宇宙材料として広く使用されています。

ナノ酸化物をドープしたナノYttriumアルミニウムガーネットは、産業で厚さ10mm未満の厚さの薄い材料を溶接および切断するために広く使用されている短い波レーザービームを生成します。

ND：YAGレーザーロッド

治療では、ナノ酸化物をドープしたナノイトリウムアルミニウムガーネットレーザーを使用して、手術ナイフの代わりに外科的創傷または消毒傷を除去します。

ネオジムガラスは、酸化ネオジウムをガラス溶融物に加えることによって作られています。ラベンダーは通常、日光または白熱灯の下でネオジムガラスに表示されますが、蛍光灯の照明の下には水色が現れます。ネオジムは、純粋なバイオレット、ワインの赤、暖かい灰色など、繊細なガラスの色合いを着色するために使用できます。

ネオジムガラス

科学技術の開発と希土類科学技術の拡大と拡大により、ネオジムはより広い利用スペースを持っています