ఇన్ఫ్రారెడ్ కిరణాలను శోషించే లోహ సమ్మేళనాలు

ఇన్ఫ్రారెడ్ కిరణాలను గ్రహించే లోహ సమ్మేళనాల సూత్రం ఏమిటి మరియు దాని ప్రభావ కారకాలు ఏమిటి?

అరుదైన భూమి సమ్మేళనాలతో సహా లోహ సమ్మేళనాలు పరారుణ శోషణలో కీలక పాత్ర పోషిస్తాయి. అరుదైన లోహం మరియు అరుదైన భూమి సమ్మేళనాలలో నాయకుడిగా,అర్బన్ మైన్స్ టెక్. కో., లిమిటెడ్. పరారుణ శోషణ కోసం ప్రపంచంలోని దాదాపు 1/8 మంది వినియోగదారులకు సేవలందిస్తుంది. ఈ విషయంపై మా కస్టమర్ల సాంకేతిక విచారణలను పరిష్కరించడానికి, సమాధానాలను అందించడానికి మా కంపెనీ పరిశోధన మరియు అభివృద్ధి కేంద్రం ఈ కథనాన్ని సంకలనం చేసింది
1.లోహ సమ్మేళనాల ద్వారా పరారుణ శోషణ సూత్రం మరియు లక్షణాలు

లోహ సమ్మేళనాల ద్వారా పరారుణ శోషణ సూత్రం ప్రధానంగా వాటి పరమాణు నిర్మాణం మరియు రసాయన బంధాల కంపనంపై ఆధారపడి ఉంటుంది. ఇన్‌ఫ్రారెడ్ స్పెక్ట్రోస్కోపీ కణాంతర వైబ్రేషన్ మరియు భ్రమణ శక్తి స్థాయిల పరివర్తనను కొలవడం ద్వారా పరమాణు నిర్మాణాన్ని అధ్యయనం చేస్తుంది. లోహ సమ్మేళనాలలో రసాయన బంధాల కంపనం పరారుణ శోషణకు దారి తీస్తుంది, ముఖ్యంగా లోహ-సేంద్రీయ సమ్మేళనాలలో లోహ-సేంద్రీయ బంధాలు, అనేక అకర్బన బంధాల కంపనం మరియు ఇన్‌ఫ్రారెడ్ స్పెక్ట్రమ్‌లోని వివిధ ప్రాంతాలలో కనిపించే క్రిస్టల్ ఫ్రేమ్ వైబ్రేషన్.

ఇన్‌ఫ్రారెడ్ స్పెక్ట్రాలో వివిధ లోహ సమ్మేళనాల పనితీరు:
(1).MXene మెటీరియల్: MXene అనేది రిచ్ కాంపోనెంట్స్, మెటాలిక్ కండక్టివిటీ, పెద్ద నిర్దిష్ట ఉపరితల వైశాల్యం మరియు క్రియాశీల ఉపరితలంతో కూడిన రెండు-డైమెన్షనల్ ట్రాన్సిషన్ మెటల్-కార్బన్/నైట్రోజన్ సమ్మేళనం. ఇది సమీప-ఇన్‌ఫ్రారెడ్ మరియు మిడ్-/ఫార్-ఇన్‌ఫ్రారెడ్ బ్యాండ్‌లలో విభిన్న ఇన్‌ఫ్రారెడ్ శోషణ రేట్లను కలిగి ఉంది మరియు ఇటీవలి సంవత్సరాలలో ఇన్‌ఫ్రారెడ్ మభ్యపెట్టడం, ఫోటోథర్మల్ మార్పిడి మరియు ఇతర రంగాలలో విస్తృతంగా ఉపయోగించబడింది.
(2). రాగి సమ్మేళనాలు: ఫాస్పరస్ కలిగిన రాగి సమ్మేళనాలు ఇన్‌ఫ్రారెడ్ అబ్జార్బర్‌లలో బాగా పని చేస్తాయి, అతినీలలోహిత కిరణాల వల్ల కలిగే నల్లబడటం దృగ్విషయాన్ని ప్రభావవంతంగా నివారిస్తుంది మరియు అద్భుతమైన కనిపించే కాంతి ప్రసారం మరియు ఇన్‌ఫ్రారెడ్ శోషణ లక్షణాలను చాలా కాలం పాటు స్థిరంగా నిర్వహిస్తుంది.

ప్రాక్టికల్ అప్లికేషన్ కేసులు
(1).’ఇన్‌ఫ్రారెడ్ మభ్యపెట్టడం: MXene పదార్థాలు వాటి అద్భుతమైన ఇన్‌ఫ్రారెడ్ శోషణ లక్షణాల కారణంగా ఇన్‌ఫ్రారెడ్ మభ్యపెట్టడంలో విస్తృతంగా ఉపయోగించబడతాయి. అవి లక్ష్యం యొక్క పరారుణ లక్షణాలను సమర్థవంతంగా తగ్గించగలవు మరియు దాచడాన్ని మెరుగుపరుస్తాయి.
(2).ఫోటోథర్మల్ కన్వర్షన్: MXene పదార్థాలు మధ్య/దూర పరారుణ బ్యాండ్‌లలో తక్కువ ఉద్గార లక్షణాలను కలిగి ఉంటాయి, ఇవి ఫోటోథర్మల్ కన్వర్షన్ అప్లికేషన్‌లకు అనుకూలంగా ఉంటాయి మరియు కాంతి శక్తిని ఉష్ణ శక్తిగా సమర్థవంతంగా మార్చగలవు.
(3).విండో పదార్థాలు: ఇన్‌ఫ్రారెడ్ అబ్జార్బర్‌లను కలిగి ఉన్న రెసిన్ కంపోజిషన్‌లు ఇన్‌ఫ్రారెడ్ కిరణాలను ప్రభావవంతంగా నిరోధించడానికి మరియు శక్తి సామర్థ్యాన్ని మెరుగుపరచడానికి విండో పదార్థాలలో ఉపయోగించబడతాయి 3.
ఈ అప్లికేషన్ కేసులు పరారుణ శోషణలో లోహ సమ్మేళనాల వైవిధ్యం మరియు ఆచరణాత్మకతను ప్రదర్శిస్తాయి, ముఖ్యంగా ఆధునిక శాస్త్రం మరియు పరిశ్రమలో వాటి ముఖ్యమైన పాత్ర.

2.ఏ లోహ సమ్మేళనాలు పరారుణ కిరణాలను గ్రహించగలవు?

పరారుణ కిరణాలను గ్రహించగల లోహ సమ్మేళనాలు ఉన్నాయియాంటీమోనీ టిన్ ఆక్సైడ్ (ATO), ఇండియం టిన్ ఆక్సైడ్ (ITO), అల్యూమినియం జింక్ ఆక్సైడ్ (AZO), టంగ్‌స్టన్ ట్రైయాక్సైడ్ (WO3), ఐరన్ టెట్రాక్సైడ్ (Fe3O4) మరియు స్ట్రోంటియం టైటనేట్ (SrTiO3).

2.1 లోహ సమ్మేళనాల పరారుణ శోషణ లక్షణాలు
యాంటిమోనీ టిన్ ఆక్సైడ్ (ATO): ఇది 1500 nm కంటే ఎక్కువ తరంగదైర్ఘ్యంతో సమీప-పరారుణ కాంతిని రక్షించగలదు, కానీ 1500 nm కంటే తక్కువ తరంగదైర్ఘ్యంతో అతినీలలోహిత కాంతి మరియు పరారుణ కాంతిని రక్షించదు.
ఇండియమ్ టిన్ ఆక్సైడ్ (ITO): ATO మాదిరిగానే, ఇది సమీప-ఇన్‌ఫ్రారెడ్ కాంతిని రక్షించే ప్రభావాన్ని కలిగి ఉంటుంది.
జింక్ అల్యూమినియం ఆక్సైడ్ (AZO): ఇది సమీప-ఇన్‌ఫ్రారెడ్ లైట్‌ను రక్షించే పనిని కూడా కలిగి ఉంటుంది.
టంగ్‌స్టన్ ట్రైయాక్సైడ్ (WO3): ఇది స్థానికీకరించిన ఉపరితల ప్లాస్మోన్ రెసొనెన్స్ ప్రభావం మరియు చిన్న పోలరాన్ శోషణ యంత్రాంగాన్ని కలిగి ఉంటుంది, 780-2500 nm తరంగదైర్ఘ్యంతో ఇన్‌ఫ్రారెడ్ రేడియేషన్‌ను రక్షించగలదు మరియు ఇది విషపూరితం కానిది మరియు చవకైనది.
Fe3O4: ఇది మంచి ఇన్‌ఫ్రారెడ్ శోషణ మరియు ఉష్ణ ప్రతిస్పందన లక్షణాలను కలిగి ఉంటుంది మరియు తరచుగా ఇన్‌ఫ్రారెడ్ సెన్సార్‌లు మరియు డిటెక్టర్లలో ఉపయోగించబడుతుంది.
స్ట్రోంటియం టైటనేట్ (SrTiO3): ఇన్‌ఫ్రారెడ్ సెన్సార్‌లు మరియు డిటెక్టర్‌లకు అనువైన అద్భుతమైన ఇన్‌ఫ్రారెడ్ శోషణ మరియు ఆప్టికల్ లక్షణాలను కలిగి ఉంది.
ఎర్బియం ఫ్లోరైడ్ (ErF3) : ఇన్‌ఫ్రారెడ్ కిరణాలను గ్రహించగల అరుదైన భూమి సమ్మేళనం. ఎర్బియం ఫ్లోరైడ్ గులాబీ రంగు స్ఫటికాలు, ద్రవీభవన స్థానం 1350°C, మరిగే స్థానం 2200°C మరియు సాంద్రత 7.814g/cm³. ఇది ప్రధానంగా ఆప్టికల్ కోటింగ్‌లు, ఫైబర్ డోపింగ్, లేజర్ స్ఫటికాలు, సింగిల్-క్రిస్టల్ ముడి పదార్థాలు, లేజర్ యాంప్లిఫైయర్‌లు, ఉత్ప్రేరక సంకలనాలు మరియు ఇతర రంగాలలో ఉపయోగించబడుతుంది.

2.2 ఇన్ఫ్రారెడ్ శోషక పదార్థాలలో లోహ సమ్మేళనాల అప్లికేషన్
ఈ లోహ సమ్మేళనాలు పరారుణ శోషణ పదార్థాలలో విస్తృతంగా ఉపయోగించబడతాయి. ఉదాహరణకు, ATO, ITO మరియు AZO తరచుగా పారదర్శక వాహక, యాంటిస్టాటిక్, రేడియేషన్ రక్షణ పూతలు మరియు పారదర్శక ఎలక్ట్రోడ్‌లలో ఉపయోగించబడతాయి; WO3 దాని అద్భుతమైన సమీప-ఇన్‌ఫ్రారెడ్ షీల్డింగ్ పనితీరు మరియు నాన్-టాక్సిక్ లక్షణాల కారణంగా వివిధ ఉష్ణ ఇన్సులేషన్, శోషణ మరియు ప్రతిబింబ పరారుణ పదార్థాలలో విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతుంది. ఈ లోహ సమ్మేళనాలు వాటి ప్రత్యేక పరారుణ శోషణ లక్షణాల కారణంగా ఇన్‌ఫ్రారెడ్ టెక్నాలజీ రంగంలో ముఖ్యమైన పాత్ర పోషిస్తాయి.

2.3 ఏ అరుదైన భూమి సమ్మేళనాలు పరారుణ కిరణాలను గ్రహించగలవు?

అరుదైన భూమి మూలకాలలో, లాంతనమ్ హెక్సాబోరైడ్ మరియు నానో-సైజ్ లాంతనమ్ బోరైడ్ ఇన్‌ఫ్రారెడ్ కిరణాలను గ్రహించగలవు.లాంతనమ్ హెక్సాబోరైడ్ (LaB6)రాడార్, ఏరోస్పేస్, ఎలక్ట్రానిక్స్ పరిశ్రమ, ఇన్‌స్ట్రుమెంటేషన్, వైద్య పరికరాలు, గృహోపకరణాల మెటలర్జీ, పర్యావరణ పరిరక్షణ మరియు ఇతర రంగాలలో విస్తృతంగా ఉపయోగించే పదార్థం. ప్రత్యేకించి, లాంతనమ్ హెక్సాబోరైడ్ సింగిల్ క్రిస్టల్ అనేది అధిక-శక్తి ఎలక్ట్రాన్ ట్యూబ్‌లు, మాగ్నెట్రాన్‌లు, ఎలక్ట్రాన్ కిరణాలు, అయాన్ కిరణాలు మరియు యాక్సిలరేటర్ కాథోడ్‌లను తయారు చేయడానికి ఒక పదార్థం.
అదనంగా, నానో-స్కేల్ లాంతనమ్ బోరైడ్‌కు ఇన్‌ఫ్రారెడ్ కిరణాలను గ్రహించే గుణం కూడా ఉంది. ఇది సూర్యకాంతి నుండి పరారుణ కిరణాలను నిరోధించడానికి పాలిథిలిన్ ఫిల్మ్ షీట్ల ఉపరితలంపై పూతలో ఉపయోగించబడుతుంది. ఇన్‌ఫ్రారెడ్ కిరణాలను శోషించేటప్పుడు, నానో-స్కేల్ లాంతనమ్ బోరైడ్ ఎక్కువగా కనిపించే కాంతిని గ్రహించదు. ఈ పదార్ధం వేడి వాతావరణంలో విండో గ్లాస్‌లోకి ఇన్‌ఫ్రారెడ్ కిరణాలు ప్రవేశించకుండా నిరోధించవచ్చు మరియు చల్లని వాతావరణంలో కాంతి మరియు ఉష్ణ శక్తిని మరింత సమర్థవంతంగా ఉపయోగించుకోవచ్చు.
సైనిక, అణుశక్తి, అధిక సాంకేతికత మరియు రోజువారీ వినియోగదారు ఉత్పత్తులతో సహా అనేక రంగాలలో అరుదైన భూమి మూలకాలు విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతున్నాయి. ఉదాహరణకు, ఆయుధాలు మరియు పరికరాలలో మిశ్రమాల యొక్క వ్యూహాత్మక పనితీరును మెరుగుపరచడానికి లాంతనమ్ ఉపయోగించబడుతుంది, గాడోలినియం మరియు దాని ఐసోటోప్‌లు అణుశక్తి క్షేత్రంలో న్యూట్రాన్ అబ్జార్బర్‌లుగా ఉపయోగించబడతాయి మరియు అతినీలలోహిత మరియు పరారుణ కిరణాలను గ్రహించడానికి సిరియం గాజు సంకలితంగా ఉపయోగించబడుతుంది.
Cerium, ఒక గాజు సంకలితంగా, అతినీలలోహిత మరియు పరారుణ కిరణాలను గ్రహించగలదు మరియు ఇప్పుడు ఆటోమొబైల్ గాజులో విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతుంది. ఇది అతినీలలోహిత కిరణాల నుండి రక్షించడమే కాకుండా కారు లోపల ఉష్ణోగ్రతను తగ్గిస్తుంది, తద్వారా ఎయిర్ కండిషనింగ్ కోసం విద్యుత్ ఆదా అవుతుంది. 1997 నుండి, జపనీస్ ఆటోమొబైల్ గ్లాస్ సిరియం ఆక్సైడ్‌తో జోడించబడింది మరియు ఇది 1996లో ఆటోమొబైల్స్‌లో ఉపయోగించబడింది.

3.లోహ సమ్మేళనాల ద్వారా పరారుణ శోషణ యొక్క లక్షణాలు మరియు ప్రభావితం చేసే కారకాలు

3.1 లోహ సమ్మేళనాల ద్వారా పరారుణ శోషణ యొక్క లక్షణాలు మరియు ప్రభావితం చేసే కారకాలు ప్రధానంగా క్రింది అంశాలను కలిగి ఉంటాయి:

శోషణ రేటు పరిధి: ఇన్‌ఫ్రారెడ్ కిరణాలకు లోహ సమ్మేళనాల శోషణ రేటు లోహ రకం, ఉపరితల స్థితి, ఉష్ణోగ్రత మరియు పరారుణ కిరణాల తరంగదైర్ఘ్యం వంటి అంశాలపై ఆధారపడి ఉంటుంది. అల్యూమినియం, రాగి మరియు ఇనుము వంటి సాధారణ లోహాలు సాధారణంగా గది ఉష్ణోగ్రత వద్ద 10% మరియు 50% మధ్య పరారుణ కిరణాల శోషణ రేటును కలిగి ఉంటాయి. ఉదాహరణకు, గది ఉష్ణోగ్రత వద్ద ఇన్‌ఫ్రారెడ్ కిరణాలకు స్వచ్ఛమైన అల్యూమినియం ఉపరితలం యొక్క శోషణ రేటు సుమారు 12%, అయితే కఠినమైన రాగి ఉపరితలం యొక్క శోషణ రేటు దాదాపు 40%కి చేరుకోవచ్చు.

3.2 లోహ సమ్మేళనాల ద్వారా పరారుణ శోషణ యొక్క లక్షణాలు మరియు ప్రభావితం చేసే కారకాలు:

లోహాల రకాలు: వివిధ లోహాలు వేర్వేరు పరమాణు నిర్మాణాలు మరియు ఎలక్ట్రాన్ అమరికలను కలిగి ఉంటాయి, దీని ఫలితంగా పరారుణ కిరణాల కోసం వివిధ శోషణ సామర్థ్యాలు ఉంటాయి.
ఉపరితల పరిస్థితి: లోహ ఉపరితలం యొక్క కరుకుదనం, ఆక్సైడ్ పొర లేదా పూత శోషణ రేటును ప్రభావితం చేస్తుంది.
ఉష్ణోగ్రత: ఉష్ణోగ్రత మార్పులు మెటల్ లోపల ఎలక్ట్రానిక్ స్థితిని మారుస్తాయి, తద్వారా పరారుణ కిరణాల శోషణను ప్రభావితం చేస్తుంది.
ఇన్‌ఫ్రారెడ్ తరంగదైర్ఘ్యం: ఇన్‌ఫ్రారెడ్ కిరణాల యొక్క వివిధ తరంగదైర్ఘ్యాలు లోహాలకు వేర్వేరు శోషణ సామర్థ్యాలను కలిగి ఉంటాయి.
నిర్దిష్ట పరిస్థితులలో మార్పులు: కొన్ని నిర్దిష్ట పరిస్థితులలో, లోహాల ద్వారా పరారుణ కిరణాల శోషణ రేటు గణనీయంగా మారవచ్చు. ఉదాహరణకు, ఒక లోహపు ఉపరితలం ప్రత్యేక పదార్థపు పొరతో పూత పూయబడినప్పుడు, పరారుణ కిరణాలను గ్రహించే దాని సామర్థ్యాన్ని మెరుగుపరచవచ్చు. అదనంగా, అధిక-ఉష్ణోగ్రత వాతావరణంలో లోహాల ఎలక్ట్రానిక్ స్థితిలో మార్పులు కూడా శోషణ రేటు పెరుగుదలకు దారితీయవచ్చు.
అప్లికేషన్ ఫీల్డ్‌లు: మెటల్ సమ్మేళనాల ఇన్‌ఫ్రారెడ్ శోషణ లక్షణాలు ఇన్‌ఫ్రారెడ్ టెక్నాలజీ, థర్మల్ ఇమేజింగ్ మరియు ఇతర ఫీల్డ్‌లలో ముఖ్యమైన అప్లికేషన్ విలువను కలిగి ఉంటాయి. ఉదాహరణకు, లోహ ఉపరితలం యొక్క పూత లేదా ఉష్ణోగ్రతను నియంత్రించడం ద్వారా, ఇన్‌ఫ్రారెడ్ కిరణాల శోషణను సర్దుబాటు చేయవచ్చు, ఉష్ణోగ్రత కొలత, థర్మల్ ఇమేజింగ్ మొదలైన వాటిలో అప్లికేషన్‌లను అనుమతిస్తుంది.
ప్రయోగాత్మక పద్ధతులు మరియు పరిశోధన నేపథ్యం: పరిశోధకులు ప్రయోగాత్మక కొలతలు మరియు వృత్తిపరమైన అధ్యయనాల ద్వారా లోహాల ద్వారా పరారుణ కిరణాల శోషణ రేటును నిర్ణయించారు. లోహ సమ్మేళనాల యొక్క ఆప్టికల్ లక్షణాలను అర్థం చేసుకోవడానికి మరియు సంబంధిత అనువర్తనాలను అభివృద్ధి చేయడానికి ఈ డేటా ముఖ్యమైనది.
సారాంశంలో, లోహ సమ్మేళనాల పరారుణ శోషణ లక్షణాలు అనేక కారకాలచే ప్రభావితమవుతాయి మరియు వివిధ పరిస్థితులలో గణనీయంగా మారవచ్చు. ఈ లక్షణాలు అనేక రంగాలలో విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతున్నాయి.