يسعى العلماء إلى استبدال المعادن الأرضية النادرة من خلال الجمع بين العناصر المشتركة

ببساطة ، لن تكون جميع الأجهزة الإلكترونية الحديثة ممكنة بدون استخدام مكونات تعتمد على معادن أرضية نادرة.

ولكن كما يوحي الاسم ، فإن العناصر الأرضية النادرة ليست شائعة في الطبيعة ، كما أن استخراجها مكلف للغاية.

كيف وجدنا بديلاً للمواد الأرضية النادرة

اكتشف فريق بحثي مشترك من ميشيغان ولورين وكانتربري طريقة لدمج العناصر المشتركة مع بعضها البعض وهكذا وهكذا ، حصلت على مركبات قادرة تمامًا ، بحكم خصائصها ، على استبدال مكونات الأرض النادرة تمامًا في إلكترونيات المستقبل.

إذا نظرنا إلى الجدول الدوري لمندليف ، فسنرى تلك المواد مثل ينتمي الإنديوم والغاليوم (المكونات المستخدمة غالبًا في الإلكترونيات الدقيقة الحديثة) إلى العنصر الثالث مجموعة. يشار إليها أيضًا باسم معادن الأرض النادرة.

من أجل الحصول على مركبات ليست بأي حال من الأحوال أدنى من المعادن الأرضية النادرة ، تم استخدام epitaxy الحزمة الجزيئية (MBE). وتم الحصول على اتصال على شكل أغشية رفيعة عن طريق تراكب عناصر واحدة فوق الأخرى بدقة ذرية.

بفضل هذا النهج ، كان من الممكن الحصول على مركب باستخدام عناصر من المجموعات II و IV و V ، والتي تشمل الزنك والقصدير والنيتروجين.

كل هذه المعادن أرخص بشكل غير قابل للقياس ويمكن الوصول إليها أكثر بكثير من مكونات الأرض النادرة ، والمركبات التي يتم الحصول عليها على أساسها ليست بأي حال من الأحوال أدنى من خصائصها مقارنة بمثيلاتها النادرة.

لذلك ، على سبيل المثال ، تم الحصول على مركب يمكنه إصدار وامتصاص تدفق ضوئي ، مما يسمح باستخدامه في الألواح الشمسية ومصابيح LED من نوع جديد.

وإذا استبدلت الزنك بالمغنيسيوم في المركب الجديد ، فإن التدفق الضوئي ينتقل إلى المنطقة الزرقاء والأشعة فوق البنفسجية من الطيف.

بالإضافة إلى ذلك ، خلال العديد من التجارب ، وجد أن معلمات المكونات التي تم الحصول عليها يمكن ضبطها جيدًا بإضافة بعض الشوائب.

ما هي احتمالات الافتتاح

القدرة على ضبط معايير السبائك التي تم الحصول عليها تفتح آفاقًا واسعة استخدام مواد جديدة في أوسع مجموعة من الصناعات: من الإضاءة إلى المكونات أجهزة الكمبيوتر العملاقة.

إذا أحببت المادة ، فنحن نحبها ، اشترك ونعلق.