জাদুকরী বিরল পৃথিবীর উপাদান: টারবিয়াম

টারবিয়ামভারী বিভাগের অন্তর্গতবিরল পৃথিবী, পৃথিবীর ভূত্বকে মাত্র ১.১ পিপিএম এর প্রাচুর্য কম। টার্বিয়াম অক্সাইড মোট বিরল পৃথিবীর ০.০১% এরও কম। এমনকি উচ্চ ইট্রিয়াম আয়ন ধরণের ভারী বিরল পৃথিবীর আকরিক যেখানে টারবিয়ামের পরিমাণ সর্বাধিক, সেখানেও টারবিয়ামের পরিমাণ মোট বিরল পৃথিবীর মাত্র ১.১-১.২%, যা ইঙ্গিত দেয় যে এটি বিরল পৃথিবীর উপাদানগুলির "মহৎ" বিভাগের অন্তর্গত। ১৮৪৩ সালে টারবিয়াম আবিষ্কারের পর থেকে ১০০ বছরেরও বেশি সময় ধরে, এর অভাব এবং মূল্য দীর্ঘ সময়ের জন্য এর ব্যবহারিক প্রয়োগকে বাধাগ্রস্ত করেছে। গত ৩০ বছরেই টার্বিয়াম তার অনন্য প্রতিভা দেখিয়েছে।

ইতিহাস আবিষ্কার

সুইডিশ রসায়নবিদ কার্ল গুস্তাফ মোসান্ডার ১৮৪৩ সালে টারবিয়াম আবিষ্কার করেন। তিনি এর অমেধ্য খুঁজে পানইট্রিয়াম(III) অক্সাইডএবংY2O3 সম্পর্কে। সুইডেনের ইটারবি গ্রামের নামানুসারে ইট্রিয়ামের নামকরণ করা হয়েছে। আয়ন বিনিময় প্রযুক্তির আবির্ভাবের আগে, টার্বিয়াম তার বিশুদ্ধ আকারে বিচ্ছিন্ন ছিল না।

মোসান্ট প্রথমে ইট্রিয়াম(III) অক্সাইডকে তিনটি ভাগে বিভক্ত করেছিলেন, যার সবকটিই আকরিকের নামানুসারে নামকরণ করা হয়েছিল: ইট্রিয়াম(III) অক্সাইড,এর্বিয়াম(III) অক্সাইড, এবং টারবিয়াম অক্সাইড। টার্বিয়াম অক্সাইড মূলত গোলাপী অংশ দিয়ে গঠিত ছিল, কারণ বর্তমানে এরবিয়াম নামে পরিচিত মৌলটির কারণে। "এরবিয়াম(III) অক্সাইড" (যাকে আমরা এখন টারবিয়াম বলি) মূলত দ্রবণের বর্ণহীন অংশ ছিল। এই মৌলের অদ্রবণীয় অক্সাইডকে বাদামী বলে মনে করা হয়।

পরবর্তীকালে শ্রমিকরা ক্ষুদ্র বর্ণহীন "Erbium(III) অক্সাইড" খুব একটা লক্ষ্য করতে পারেনি, কিন্তু দ্রবণীয় গোলাপী অংশটি উপেক্ষা করা যায়নি। Erbium(III) অক্সাইডের অস্তিত্ব নিয়ে বিতর্ক বারবার দেখা দিয়েছে। বিশৃঙ্খলার মধ্যে, মূল নামটি উল্টে দেওয়া হয়েছিল এবং নাম বিনিময় আটকে গিয়েছিল, তাই গোলাপী অংশটিকে অবশেষে erbium ধারণকারী দ্রবণ হিসাবে উল্লেখ করা হয়েছিল (দ্রবণে, এটি গোলাপী ছিল)। এখন বিশ্বাস করা হয় যে যারা সোডিয়াম বাইসালফেট বা পটাসিয়াম সালফেট ব্যবহার করেন তারাসেরিয়াম(IV) অক্সাইডYttrium(III) অক্সাইড থেকে বেরিয়ে অনিচ্ছাকৃতভাবে টার্বিয়ামকে সেরিয়ামযুক্ত পলিতে পরিণত করে। মূল Yttrium(III) অক্সাইডের মাত্র ১%, যা এখন "টারবিয়াম" নামে পরিচিত, Yttrium(III) অক্সাইডে হলুদ রঙ প্রেরণের জন্য যথেষ্ট। অতএব, টার্বিয়াম হল একটি গৌণ উপাদান যা প্রাথমিকভাবে এটি ধারণ করে এবং এটি তার নিকটবর্তী প্রতিবেশী, গ্যাডোলিনিয়াম এবং ডিসপ্রোসিয়াম দ্বারা নিয়ন্ত্রিত হয়।

পরবর্তীতে, যখনই অন্যান্য বিরল মৃত্তিকা উপাদানগুলিকে এই মিশ্রণ থেকে আলাদা করা হয়েছিল, অক্সাইডের অনুপাত নির্বিশেষে, টার্বিয়াম নামটিই বজায় রাখা হয়েছিল যতক্ষণ না অবশেষে টার্বিয়ামের বাদামী অক্সাইড বিশুদ্ধ আকারে পাওয়া যায়। ঊনবিংশ শতাব্দীতে গবেষকরা উজ্জ্বল হলুদ বা সবুজ নোডুলস (III) পর্যবেক্ষণের জন্য অতিবেগুনী প্রতিপ্রভ প্রযুক্তি ব্যবহার করেননি, যার ফলে কঠিন মিশ্রণ বা দ্রবণে টার্বিয়াম সনাক্ত করা সহজ হয়েছিল।
ইলেকট্রন কনফিগারেশন

ইলেকট্রন কনফিগারেশন:

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

টার্বিয়ামের ইলেকট্রন কনফিগারেশন হল [Xe] 6s24f9। সাধারণত, নিউক্লিয়ার চার্জটি আরও আয়নীকরণের জন্য খুব বড় হয়ে যাওয়ার আগে কেবল তিনটি ইলেকট্রন অপসারণ করা যায়, তবে টার্বিয়ামের ক্ষেত্রে, আধা-ভরা টার্বিয়াম ফ্লোরিন গ্যাসের মতো অত্যন্ত শক্তিশালী অক্সিডেন্টের উপস্থিতিতে চতুর্থ ইলেকট্রনটিকে আরও আয়নীকরণ করতে দেয়।

টার্বিয়াম ধাতু

টার্বিয়াম হল একটি রূপালী সাদা বিরল মাটির ধাতু যার নমনীয়তা, দৃঢ়তা এবং কোমলতা রয়েছে এবং ছুরি দিয়ে কাটা যায়। গলনাঙ্ক ১৩৬০ ℃, স্ফুটনাঙ্ক ৩১২৩ ℃, ঘনত্ব ৮২২৯ ৪ কেজি/মিটার। প্রাথমিক ল্যান্থানাইডের তুলনায়, এটি বাতাসে তুলনামূলকভাবে স্থিতিশীল। ল্যান্থানাইডের নবম উপাদান হিসেবে, টার্বিয়াম হল শক্তিশালী বিদ্যুৎ সহ একটি ধাতু। এটি জলের সাথে বিক্রিয়া করে হাইড্রোজেন তৈরি করে।

প্রকৃতিতে, টারবিয়ামকে কখনও মুক্ত মৌল হিসেবে পাওয়া যায়নি, যার সামান্য পরিমাণ ফসফোসেরিয়াম, থোরিয়াম বালি এবং গ্যাডোলিনাইটে পাওয়া যায়। টারবিয়াম মোনাজাইট বালিতে অন্যান্য বিরল পৃথিবী মৌলের সাথে সহাবস্থান করে, যার মধ্যে সাধারণত 0.03% টারবিয়াম থাকে। অন্যান্য উৎস হল জেনোটাইম এবং কালো বিরল সোনার আকরিক, উভয়ই অক্সাইডের মিশ্রণ এবং এতে 1% পর্যন্ত টারবিয়াম থাকে।

আবেদন

টারবিয়ামের প্রয়োগের ক্ষেত্রে বেশিরভাগই উচ্চ-প্রযুক্তি ক্ষেত্র জড়িত, যেগুলি প্রযুক্তি-নিবিড় এবং জ্ঞান-নিবিড় অত্যাধুনিক প্রকল্প, সেইসাথে উল্লেখযোগ্য অর্থনৈতিক সুবিধা সম্পন্ন প্রকল্প, আকর্ষণীয় উন্নয়ন সম্ভাবনা সহ।

প্রধান প্রয়োগের ক্ষেত্রগুলির মধ্যে রয়েছে:

(১) মিশ্র বিরল মাটির আকারে ব্যবহৃত। উদাহরণস্বরূপ, এটি কৃষিকাজের জন্য বিরল মাটির যৌগিক সার এবং খাদ্য সংযোজন হিসাবে ব্যবহৃত হয়।

(২) তিনটি প্রাথমিক ফ্লুরোসেন্ট পাউডারের মধ্যে সবুজ পাউডারের জন্য অ্যাক্টিভেটর। আধুনিক অপটোইলেকট্রনিক উপকরণগুলিতে তিনটি মৌলিক রঙের ফসফর ব্যবহার করা হয়, যথা লাল, সবুজ এবং নীল, যা বিভিন্ন রঙ সংশ্লেষণ করতে ব্যবহার করা যেতে পারে। এবং অনেক উচ্চ-মানের সবুজ ফ্লুরোসেন্ট পাউডারের মধ্যে টারবিয়াম একটি অপরিহার্য উপাদান।

(৩) ম্যাগনেটো অপটিক্যাল স্টোরেজ উপাদান হিসেবে ব্যবহৃত হয়। উচ্চ-কার্যক্ষমতাসম্পন্ন ম্যাগনেটো-অপটিক্যাল ডিস্ক তৈরিতে অ্যামোরফাস মেটাল টার্বিয়াম ট্রানজিশন মেটাল অ্যালয় পাতলা ফিল্ম ব্যবহার করা হয়েছে।

(৪) ম্যাগনেটো অপটিক্যাল গ্লাস তৈরি। লেজার প্রযুক্তিতে রোটেটর, আইসোলেটর এবং সার্কুলেটর তৈরির জন্য ফ্যারাডে রোটেটর গ্লাস একটি মূল উপাদান।

(৫) টার্বিয়াম ডিসপ্রোসিয়াম ফেরোম্যাগনেটোস্ট্রিকটিভ অ্যালয় (টেরফেনল) এর বিকাশ এবং বিকাশ টার্বিয়ামের জন্য নতুন প্রয়োগের দ্বার উন্মোচিত করেছে।

কৃষি ও পশুপালনের জন্য

বিরল মাটির টারবিয়াম ফসলের মান উন্নত করতে পারে এবং একটি নির্দিষ্ট ঘনত্বের সীমার মধ্যে সালোকসংশ্লেষণের হার বৃদ্ধি করতে পারে। টারবিয়াম কমপ্লেক্সগুলির জৈবিক কার্যকলাপ উচ্চ। টারবিয়ামের টার্নারি কমপ্লেক্স, Tb (Ala) 3BenIm (ClO4) 3 · 3H2O, স্ট্যাফিলোকক্কাস অরিয়াস, ব্যাসিলাস সাবটিলিস এবং এসচেরিচিয়া কোলাইয়ের উপর ভালো ব্যাকটেরিয়ারোধী এবং ব্যাকটেরিয়াঘটিত প্রভাব ফেলে। এগুলির বিস্তৃত ব্যাকটেরিয়াঘটিত বর্ণালী রয়েছে। এই ধরনের কমপ্লেক্সের অধ্যয়ন আধুনিক ব্যাকটেরিয়াঘটিত ওষুধের জন্য একটি নতুন গবেষণার দিকনির্দেশনা প্রদান করে।

আলোকসজ্জার ক্ষেত্রে ব্যবহৃত হয়

আধুনিক অপটোইলেকট্রনিক উপকরণগুলিতে তিনটি মৌলিক রঙের ফসফর ব্যবহার করা প্রয়োজন, যথা লাল, সবুজ এবং নীল, যা বিভিন্ন রঙ সংশ্লেষণ করতে ব্যবহার করা যেতে পারে। এবং অনেক উচ্চ-মানের সবুজ ফ্লুরোসেন্ট পাউডারের মধ্যে টার্বিয়াম একটি অপরিহার্য উপাদান। যদি রেয়ার আর্থ কালার টিভি লাল ফ্লুরোসেন্ট পাউডারের জন্ম ইট্রিয়াম এবং ইউরোপিয়ামের চাহিদাকে উদ্দীপিত করে, তাহলে ল্যাম্পের জন্য রেয়ার আর্থ থ্রি প্রাইমারি কালার গ্রিন ফ্লুরোসেন্ট পাউডার দ্বারা টার্বিয়ামের প্রয়োগ এবং বিকাশকে উৎসাহিত করা হয়েছে। 1980 এর দশকের গোড়ার দিকে, ফিলিপস বিশ্বের প্রথম কম্প্যাক্ট শক্তি-সাশ্রয়ী ফ্লুরোসেন্ট ল্যাম্প আবিষ্কার করে এবং দ্রুত বিশ্বব্যাপী এটি প্রচার করে। Tb3+ আয়ন 545nm তরঙ্গদৈর্ঘ্য সহ সবুজ আলো নির্গত করতে পারে এবং প্রায় সমস্ত বিরল আর্থ গ্রিন ফসফর অ্যাক্টিভেটর হিসাবে টার্বিয়াম ব্যবহার করে।

রঙিন টিভি ক্যাথোড রে টিউব (CRT) এর জন্য সবুজ ফসফর সর্বদা জিঙ্ক সালফাইডের উপর ভিত্তি করে তৈরি করা হয়েছে, যা সস্তা এবং দক্ষ, তবে প্রজেকশন রঙিন টিভির জন্য সবুজ ফসফর হিসাবে টার্বিয়াম পাউডার সর্বদা ব্যবহৃত হয়েছে, যার মধ্যে রয়েছে Y2SiO5 ∶ Tb3+, Y3 (Al, Ga) 5O12 ∶ Tb3+ এবং LaOBr ∶ Tb3+। বড় পর্দার হাই-ডেফিনেশন টেলিভিশন (HDTV) এর বিকাশের সাথে সাথে, CRT এর জন্য উচ্চ-কার্যক্ষমতাসম্পন্ন সবুজ ফ্লুরোসেন্ট পাউডারও তৈরি করা হচ্ছে। উদাহরণস্বরূপ, বিদেশে একটি হাইব্রিড সবুজ ফ্লুরোসেন্ট পাউডার তৈরি করা হয়েছে, যার মধ্যে রয়েছে Y3 (Al, Ga) 5O12: Tb3+, LaOCl: Tb3+, এবং Y2SiO5: Tb3+, যার উচ্চ কারেন্ট ঘনত্বে চমৎকার আলোকসজ্জা দক্ষতা রয়েছে।

ঐতিহ্যবাহী এক্স-রে ফ্লুরোসেন্ট পাউডার হল ক্যালসিয়াম টাংস্টেট। ১৯৭০ এবং ১৯৮০ এর দশকে, স্ক্রিনগুলিকে তীব্র করার জন্য বিরল আর্থ ফসফর তৈরি করা হয়েছিল, যেমন টার্বিয়াম অ্যাক্টিভেটেড সালফার ল্যান্থানাম অক্সাইড, টার্বিয়াম অ্যাক্টিভেটেড ব্রোমিন ল্যান্থানাম অক্সাইড (সবুজ পর্দার জন্য), টার্বিয়াম অ্যাক্টিভেটেড সালফার ইট্রিয়াম (III) অক্সাইড ইত্যাদি। ক্যালসিয়াম টাংস্টেটের তুলনায়, বিরল আর্থ ফ্লুরোসেন্ট পাউডার রোগীদের এক্স-রে বিকিরণের সময় ৮০% কমাতে পারে, এক্স-রে ফিল্মের রেজোলিউশন উন্নত করতে পারে, এক্স-রে টিউবের আয়ুষ্কাল বাড়াতে পারে এবং শক্তি খরচ কমাতে পারে। মেডিকেল এক্স-রে বর্ধিতকরণ স্ক্রিনের জন্য টারবিয়ামকে ফ্লুরোসেন্ট পাউডার অ্যাক্টিভেটর হিসাবেও ব্যবহার করা হয়, যা এক্স-রেকে অপটিক্যাল ছবিতে রূপান্তরের সংবেদনশীলতাকে ব্যাপকভাবে উন্নত করতে পারে, এক্স-রে ফিল্মের স্বচ্ছতা উন্নত করতে পারে এবং মানবদেহে এক্স-রে-এর এক্সপোজার ডোজকে ব্যাপকভাবে হ্রাস করতে পারে (৫০% এরও বেশি)।

নতুন সেমিকন্ডাক্টর আলোর জন্য নীল আলো দ্বারা উত্তেজিত সাদা LED ফসফরে টার্বিয়াম একটি অ্যাক্টিভেটর হিসেবেও ব্যবহৃত হয়। এটি টার্বিয়াম অ্যালুমিনিয়াম ম্যাগনেটো অপটিক্যাল স্ফটিক ফসফর তৈরি করতে ব্যবহার করা যেতে পারে, নীল আলো নির্গত ডায়োডগুলিকে উত্তেজনা আলোর উৎস হিসেবে ব্যবহার করে, এবং উৎপন্ন প্রতিপ্রভকে উত্তেজনা আলোর সাথে মিশ্রিত করে বিশুদ্ধ সাদা আলো তৈরি করা হয়।

টার্বিয়াম দিয়ে তৈরি ইলেক্ট্রোলুমিনেসেন্ট উপকরণগুলির মধ্যে প্রধানত জিঙ্ক সালফাইড সবুজ ফসফর থাকে যার অ্যাক্টিভেটর হিসেবে টার্বিয়াম থাকে। অতিবেগুনী বিকিরণের অধীনে, টার্বিয়ামের জৈব জটিলগুলি শক্তিশালী সবুজ প্রতিপ্রভ নির্গত করতে পারে এবং পাতলা ফিল্ম ইলেক্ট্রোলুমিনেসেন্ট উপকরণ হিসাবে ব্যবহার করা যেতে পারে। যদিও বিরল পৃথিবী জৈব জটিল ইলেক্ট্রোলুমিনেসেন্ট পাতলা ফিল্মের গবেষণায় উল্লেখযোগ্য অগ্রগতি হয়েছে, তবুও ব্যবহারিকতার দিক থেকে একটি নির্দিষ্ট ব্যবধান রয়েছে এবং বিরল পৃথিবী জৈব জটিল ইলেক্ট্রোলুমিনেসেন্ট পাতলা ফিল্ম এবং ডিভাইসগুলির উপর গবেষণা এখনও গভীর।

টারবিয়ামের ফ্লুরোসেন্স বৈশিষ্ট্যগুলি ফ্লুরোসেন্স প্রোব হিসাবেও ব্যবহৃত হয়। উদাহরণস্বরূপ, ফ্লুরোসেন্স স্পেকট্রাম এবং শোষণ বর্ণালী দ্বারা অফলোক্সাসিন টারবিয়াম (Tb3+) কমপ্লেক্স এবং ডিএনএ (ডিএনএ) এর মধ্যে মিথস্ক্রিয়া অধ্যয়ন করার জন্য অফলোক্সাসিন টারবিয়াম (Tb3+) ফ্লুরোসেন্স প্রোব ব্যবহার করা হয়েছিল, যা ইঙ্গিত করে যে অফলোক্সাসিন Tb3+ প্রোব ডিএনএ অণুর সাথে একটি খাঁজ বাঁধাই তৈরি করতে পারে এবং ডিএনএ অফলোক্সাসিন Tb3+ সিস্টেমের ফ্লুরোসেন্স উল্লেখযোগ্যভাবে বৃদ্ধি করতে পারে। এই পরিবর্তনের উপর ভিত্তি করে, ডিএনএ নির্ধারণ করা যেতে পারে।

ম্যাগনেটো অপটিক্যাল উপকরণের জন্য

ফ্যারাডে এফেক্টযুক্ত উপকরণ, যা ম্যাগনেটো-অপটিক্যাল উপকরণ নামেও পরিচিত, লেজার এবং অন্যান্য অপটিক্যাল ডিভাইসে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়। ম্যাগনেটো অপটিক্যাল উপকরণ দুটি সাধারণ ধরণের: ম্যাগনেটো অপটিক্যাল স্ফটিক এবং ম্যাগনেটো অপটিক্যাল গ্লাস। এর মধ্যে, ম্যাগনেটো-অপটিক্যাল স্ফটিক (যেমন ইট্রিয়াম আয়রন গারনেট এবং টার্বিয়াম গ্যালিয়াম গারনেট) এর সামঞ্জস্যযোগ্য অপারেটিং ফ্রিকোয়েন্সি এবং উচ্চ তাপীয় স্থিতিশীলতার সুবিধা রয়েছে, তবে এগুলি ব্যয়বহুল এবং তৈরি করা কঠিন। এছাড়াও, উচ্চ ফ্যারাডে ঘূর্ণন কোণ সহ অনেক ম্যাগনেটো-অপটিক্যাল স্ফটিকের স্বল্প তরঙ্গ পরিসরে উচ্চ শোষণ থাকে, যা তাদের ব্যবহার সীমিত করে। ম্যাগনেটো অপটিক্যাল স্ফটিকের তুলনায়, ম্যাগনেটো অপটিক্যাল গ্লাসের উচ্চ ট্রান্সমিট্যান্সের সুবিধা রয়েছে এবং এটি বড় ব্লক বা ফাইবারে তৈরি করা সহজ। বর্তমানে, উচ্চ ফ্যারাডে এফেক্টযুক্ত ম্যাগনেটো-অপটিক্যাল চশমা মূলত বিরল আর্থ আয়ন ডোপড চশমা।

ম্যাগনেটো অপটিক্যাল স্টোরেজ উপকরণের জন্য ব্যবহৃত হয়

সাম্প্রতিক বছরগুলিতে, মাল্টিমিডিয়া এবং অফিস অটোমেশনের দ্রুত বিকাশের সাথে সাথে, নতুন উচ্চ-ক্ষমতার চৌম্বকীয় ডিস্কের চাহিদা বৃদ্ধি পাচ্ছে। উচ্চ-ক্ষমতাসম্পন্ন ম্যাগনেটো-অপটিক্যাল ডিস্ক তৈরিতে অ্যামোরফাস মেটাল টার্বিয়াম ট্রানজিশন মেটাল অ্যালয় ফিল্ম ব্যবহার করা হয়েছে। এর মধ্যে, TbFeCo অ্যালয় পাতলা ফিল্মের কার্যকারিতা সবচেয়ে ভালো। টার্বিয়াম ভিত্তিক ম্যাগনেটো-অপটিক্যাল উপকরণগুলি বৃহৎ পরিসরে তৈরি করা হয়েছে, এবং এগুলি থেকে তৈরি ম্যাগনেটো-অপটিক্যাল ডিস্কগুলি কম্পিউটার স্টোরেজ উপাদান হিসাবে ব্যবহৃত হয়, যার স্টোরেজ ক্ষমতা 10-15 গুণ বৃদ্ধি পায়। তাদের বৃহৎ ক্ষমতা এবং দ্রুত অ্যাক্সেস গতির সুবিধা রয়েছে এবং উচ্চ-ঘনত্বের অপটিক্যাল ডিস্কের জন্য ব্যবহার করার সময় কয়েক হাজার বার মুছে ফেলা এবং প্রলেপ দেওয়া যেতে পারে। এগুলি ইলেকট্রনিক তথ্য সংরক্ষণ প্রযুক্তিতে গুরুত্বপূর্ণ উপকরণ। দৃশ্যমান এবং কাছাকাছি-ইনফ্রারেড ব্যান্ডগুলিতে সর্বাধিক ব্যবহৃত ম্যাগনেটো-অপটিক্যাল উপাদান হল টার্বিয়াম গ্যালিয়াম গারনেট (TGG) একক স্ফটিক, যা ফ্যারাডে রোটেটর এবং আইসোলেটর তৈরির জন্য সেরা ম্যাগনেটো-অপটিক্যাল উপাদান।

ম্যাগনেটো অপটিক্যাল গ্লাসের জন্য

ফ্যারাডে ম্যাগনেটো অপটিক্যাল গ্লাসের দৃশ্যমান এবং ইনফ্রারেড অঞ্চলে ভালো স্বচ্ছতা এবং আইসোট্রপি রয়েছে এবং এটি বিভিন্ন জটিল আকার তৈরি করতে পারে। এটি বৃহৎ আকারের পণ্য তৈরি করা সহজ এবং অপটিক্যাল ফাইবারে টানা যেতে পারে। অতএব, ম্যাগনেটো অপটিক্যাল ডিভাইস যেমন ম্যাগনেটো অপটিক্যাল আইসোলেটর, ম্যাগনেটো অপটিক্যাল মডুলেটর এবং ফাইবার অপটিক কারেন্ট সেন্সরে এর বিস্তৃত প্রয়োগের সম্ভাবনা রয়েছে। এর বৃহৎ চৌম্বকীয় মোমেন্ট এবং দৃশ্যমান এবং ইনফ্রারেড পরিসরে ছোট শোষণ সহগের কারণে, Tb3+ আয়ন ম্যাগনেটো অপটিক্যাল চশমায় সাধারণত ব্যবহৃত বিরল আর্থ আয়ন হয়ে উঠেছে।

টার্বিয়াম ডিসপ্রোসিয়াম ফেরোম্যাগনেটোস্ট্রিকটিভ অ্যালয়

বিংশ শতাব্দীর শেষের দিকে, বিশ্ব বৈজ্ঞানিক ও প্রযুক্তিগত বিপ্লবের গভীরতার সাথে সাথে, নতুন বিরল আর্থ অ্যাপ্লাইড ম্যাটেরিয়াল দ্রুত আবির্ভূত হচ্ছে। ১৯৮৪ সালে, মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রের আইওয়া স্টেট ইউনিভার্সিটি, মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রের জ্বালানি বিভাগের আমেস ল্যাবরেটরি এবং মার্কিন নৌবাহিনীর সারফেস ওয়েপনস রিসার্চ সেন্টার (পরবর্তীকালে প্রতিষ্ঠিত আমেরিকান এজ টেকনোলজি কোম্পানির (ET REMA) প্রধান কর্মীরা) যৌথভাবে একটি নতুন বিরল আর্থ স্মার্ট উপাদান তৈরি করে, যার নাম টারবিয়াম ডিসপ্রোসিয়াম আয়রন জায়ান্ট ম্যাগনেটোস্ট্রিকটিভ উপাদান। এই নতুন স্মার্ট উপাদানটিতে দ্রুত বৈদ্যুতিক শক্তিকে যান্ত্রিক শক্তিতে রূপান্তর করার চমৎকার বৈশিষ্ট্য রয়েছে। এই বিশাল ম্যাগনেটোস্ট্রিকটিভ উপাদান দিয়ে তৈরি পানির নিচের এবং ইলেক্ট্রো-অ্যাকোস্টিক ট্রান্সডিউসারগুলি নৌ সরঞ্জাম, তেল কূপ সনাক্তকরণ স্পিকার, শব্দ এবং কম্পন নিয়ন্ত্রণ ব্যবস্থা এবং সমুদ্র অনুসন্ধান এবং ভূগর্ভস্থ যোগাযোগ ব্যবস্থায় সফলভাবে কনফিগার করা হয়েছে। অতএব, টারবিয়াম ডিসপ্রোসিয়াম আয়রন জায়ান্ট ম্যাগনেটোস্ট্রিকটিভ উপাদানের জন্মের সাথে সাথেই এটি বিশ্বজুড়ে শিল্পোন্নত দেশগুলির কাছ থেকে ব্যাপক মনোযোগ পেয়েছে। মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রের এজ টেকনোলজিস ১৯৮৯ সালে টার্বিয়াম ডিসপ্রোসিয়াম আয়রন জায়ান্ট ম্যাগনেটোস্ট্রিকটিভ উপকরণ উৎপাদন শুরু করে এবং এর নামকরণ করে টারফেনল ডি। পরবর্তীকালে, সুইডেন, জাপান, রাশিয়া, যুক্তরাজ্য এবং অস্ট্রেলিয়াও টার্বিয়াম ডিসপ্রোসিয়াম আয়রন জায়ান্ট ম্যাগনেটোস্ট্রিকটিভ উপকরণ তৈরি করে।

মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রে এই উপাদানের বিকাশের ইতিহাস থেকে, এই উপাদানের আবিষ্কার এবং এর প্রাথমিক একচেটিয়া প্রয়োগ উভয়ই সরাসরি সামরিক শিল্পের (যেমন নৌবাহিনী) সাথে সম্পর্কিত। যদিও চীনের সামরিক ও প্রতিরক্ষা বিভাগগুলি ধীরে ধীরে এই উপাদান সম্পর্কে তাদের ধারণা জোরদার করছে। তবে, চীনের ব্যাপক জাতীয় শক্তি উল্লেখযোগ্যভাবে বৃদ্ধি পাওয়ার পর, একবিংশ শতাব্দীতে সামরিক প্রতিযোগিতামূলক কৌশল বাস্তবায়ন এবং সরঞ্জামের স্তর উন্নত করার প্রয়োজনীয়তা অবশ্যই অত্যন্ত জরুরি হবে। অতএব, সামরিক ও জাতীয় প্রতিরক্ষা বিভাগ দ্বারা টারবিয়াম ডিসপ্রোসিয়াম আয়রন জায়ান্ট ম্যাগনেটোস্ট্রিকটিভ উপকরণের ব্যাপক ব্যবহার একটি ঐতিহাসিক প্রয়োজনীয়তা হবে।

সংক্ষেপে, টারবিয়ামের অনেক চমৎকার বৈশিষ্ট্য এটিকে অনেক কার্যকরী উপকরণের একটি অপরিহার্য সদস্য এবং কিছু প্রয়োগের ক্ষেত্রে একটি অপূরণীয় অবস্থানে পরিণত করে। তবে, টারবিয়ামের উচ্চ মূল্যের কারণে, মানুষ উৎপাদন খরচ কমাতে টারবিয়ামের ব্যবহার কীভাবে এড়ানো যায় এবং কমিয়ে আনা যায় তা নিয়ে গবেষণা করছে। উদাহরণস্বরূপ, বিরল পৃথিবী ম্যাগনেটো-অপটিক্যাল উপকরণগুলিতেও যতটা সম্ভব কম দামের ডিসপ্রোসিয়াম আয়রন কোবাল্ট বা গ্যাডোলিনিয়াম টারবিয়াম কোবাল্ট ব্যবহার করা উচিত; সবুজ ফ্লুরোসেন্ট পাউডারে টারবিয়ামের পরিমাণ কমানোর চেষ্টা করুন যা ব্যবহার করা আবশ্যক। টারবিয়ামের ব্যাপক ব্যবহার সীমিত করার জন্য দাম একটি গুরুত্বপূর্ণ বিষয় হয়ে উঠেছে। কিন্তু অনেক কার্যকরী উপকরণ এটি ছাড়া চলতে পারে না, তাই আমাদের "ব্লেডে ভালো ইস্পাত ব্যবহার" নীতি মেনে চলতে হবে এবং যতটা সম্ভব টারবিয়ামের ব্যবহার বাঁচানোর চেষ্টা করতে হবে।