Atom numarası 60 ve sembolü Nd olan neodimyum kimyasal elementlerden biridir. Nadir bulunan bir toprak metali ve lantanit serisinin dördüncü elementidir. Gümüşi metal havaya ve neme maruz kaldığında hızla kararır; serttir ve hafifçe bükülebilir. Oksidasyon durumuna bağlı olarak, neodimyum pembe, mor/mavi ve sarı tonlarında bileşikler oluşturmak için hızla reaksiyona girebilir. Spektrumu genellikle tüm elementler arasında en karmaşık olanı olarak kabul edilir.
1885 yılında Avusturyalı kimyager Carl Auer von Welsbach iki önemli keşif yaptı;
bunlar praseodim ve neodimyum idi.
Monazit ve bastnaesite büyük miktarlarda içeren mineral kayalardır. Tek başına veya diğer lantanitlerle birlikte metalik neodim son derece nadirdir ve yaygın bir uygulama alanı bulmadan önce tipik olarak rafine edilmesi gerekir. Yerkabuğunun her yerine dağılmış olan neodimyum bakır, nikel ve kobalt ile aynı seviyede, oldukça yaygın bir elementtir. Çoğu nadir toprak metali gibi, Çin de dünyadaki ticari neodyumun çoğunluğu için birincil kaynaktır.
Neodim bileşiklerinin cam boyası olarak ticari kullanımı 1927’de başladı ve günümüzde yaygın bir katkı maddesi olmaya devam ediyor. Neodim bileşiklerinin kırmızımsı-mor tonu Nd3+ iyonundan elde edilir.
Terbiyum, üç değerlikli europium veya ortam ışığının güçlü görünür emisyon bantları ile neodimyumun keskin ışık emme bantları arasındaki etkileşim, bu rengin ışığa bağlı olarak değişmesine neden olur.
Dalga boyları 1047 ila 1062 nanometre arasında değişen kızılötesi ışık üreten lazerler neodim katkılı camlardan yararlanır. Bu lazerlerin atalet hapsi füzyonunda ve diğer aşırı yüksek güçlü uygulamalarda kullanımı yeni değildir. Nd:YAG lazeri, itriyum alüminyum granat ve bir dizi ek alt tabaka kristali ile birlikte neodimyum kullanır.
Yüksek mukavemetli neodimyum mıknatıslar olarak adlandırılan güçlü kalıcı mıknatıslar neodimyum alaşımlarından yapılır. Mikrofonlar, kulak içi kulaklıklar, profesyonel hoparlörler, yüksek performanslı hobi amaçlı DC elektrik motorları ve bilgisayar sabit diskleri bu mıknatıslardan yararlanan birçok cihazdan sadece birkaçıdır.
Yüksek güç-ağırlık oranına sahip jeneratörler (uçaklarda ve rüzgar türbinlerinde olduğu gibi) ve elektrik motorları (hibrit arabalar gibi) daha büyük neodim mıknatıslara ihtiyaç duyar.
Neodimyum Malzeme Özellikleri
Neodimyum metalinin parlak, gümüşi bir parlaklığı vardır. Neodimyum iki allotropik formda bulunur; yaklaşık 863 °C’de çift altıgen yapıdan gövde merkezli kübik yapıya dönüşür. Ortam sıcaklığında, lantanitlerin çoğu gibi neodimyum da paramanyetik davranış sergiler.
Malzeme 20 K’nin (-253,2 °C) altına soğutulduğunda bir antiferromanyete dönüşür.
Sıcaklık geçiş noktasının altına düştükçe, spin camı davranışı ve uzun spin gevşeme periyotları ile karakterize edilen bir dizi karmaşık manyetik faz sergiler. Yaklaşık %18’lik bir konsantrasyonda, nadir toprak metali neodim klasik mischmetalde mevcuttu. Neodimyum, mıknatıslar oluşturmak için bir ferromıknatıs olan demir ile birleştirilir.
Neodimyum Elektronların Konfigürasyonu
Lantanitler ailesinde neodim dördüncü elementtir. Periyodik tabloda uranyumun üzerinde yer alan neodimyum, solda lantanitler praseodim ve radyoaktif prometyum ile sağda aktinitler uranyum arasında yer alır.
Altmış elektronundan altısı değerlik elektronudur ve [Xe]4f46s2 konfigürasyonunu oluşturur. Bunun nedeni, 4f orbitallerinin çekirdeğe en çok inert ksenon elektron çekirdeğinden nüfuz etmesi, bunu 5d ve 6s’nin takip etmesi ve bunun daha yüksek iyonik yük ile artmasıdır.
Sonuç olarak, neodim, lantanit serisindeki çoğu metal gibi, tipik olarak değerlik elektronları olarak sadece üç elektron kullanır ve kalan dört elektron güçlü bir şekilde bağlanır.
Neodimyum erken bir lantanit olduğundan, düşük nükleer yükü ve yüksek 4f alt kabuk enerjisi, dördüncü bir elektron kaybıyla sonuçlanan ek değerlik elektronlarının çıkarılmasını mümkün kılar.
Kaynak: Wikipedia
