জার্মানিয়াম সম্পর্কে জানুন

জার্মিয়ামিয়াম একটি বিরল, রূপালী রঙের সেমিকন্ডাক্টর ধাতু যা ইনফ্রারেড প্রযুক্তি, ফাইবার অপটিক তারগুলি এবং সৌর কোষগুলিতে ব্যবহৃত হয়।

প্রোপার্টি

• পারমাণবিক প্রতীক: জি
• পরমাণু সংখ্যা: 32
• উপাদান বিভাগ: ধাতুবিদ্যা
• ঘনত্ব: 5.323 গ্রাম / সেমি 3
• Melting পয়েন্ট: 1720.85 ° F (938.25 ডিগ্রি সেলসিয়াস)
• উষ্ণ পয়েন্ট: 5131 ° F (2833 ° সে)
• Mohs কঠোরতা: 6.0

বৈশিষ্ট্য

টেকনিক্যালি, জার্মেনিয়ামকে ধাতব বা আধা-ধাতু হিসাবে শ্রেণীবদ্ধ করা হয়। ধাতু এবং অ ধাতু উভয় বৈশিষ্ট্য আছে যে উপাদান একটি গ্রুপ এক।

তার ধাতব আকারে জার্মানীিয়ামটি রৌপ্য, শক্ত, এবং ভঙ্গুর।

জেরেনিয়ামের অনন্য বৈশিষ্ট্যগুলি তার স্বচ্ছতা কাছাকাছি ইনফ্রারেড ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক বিকিরণ (1600-1800 ন্যানোমিটারের মধ্যে তরঙ্গদৈর্ঘ্যের দিকে), এটির উচ্চ অপ্রতিরোধ্য সূচক এবং এর কম অপটিক্যাল বিচ্ছুরণে স্বচ্ছতা অন্তর্ভুক্ত করে।

Metalloid অন্তর্নিহিত অর্ধপরিবাহী হয়।

ইতিহাস

পর্যায়ক্রমিক টেবিলের পিতা ডেম্রিরি মেন্ডলিভ, তার নামকরণকারী উপাদান সংখ্যা 32 এর অস্তিত্বের পূর্বাভাস দেন ekasilicon 186২ সালে। রসায়নবিদ ক্লিমেন্স এ উইঙ্কলার 17 বছর পর আবিষ্কার করেন এবং বিরল খনিজ অ্যারিগ্রোডাইট (Ag8GeS6) থেকে উপাদানটিকে আলাদা করেছিলেন। তিনি তার দেশ, জার্মানি পরে উপাদান নামকরণ।

19২0-এর দশকে জার্মানির বৈদ্যুতিক বৈশিষ্ট্যগুলিতে গবেষণার ফলে উচ্চ বিশুদ্ধতা, একক-স্ফটিক জার্মানী তৈরি হয়। দ্বিতীয় বিশ্বযুদ্ধের সময় মাইক্রোওয়েভ র্যাডার রিসিভারগুলিতে একক-স্ফটিক জার্মানীিয়ামকে রেকটাইফিং ডায়োড হিসাবে ব্যবহার করা হয়েছিল।

1947 সালের ডিসেম্বরে বেল ল্যাবসে জন বার্ডিন, ওয়াল্টার ব্র্যাটিন এবং উইলিয়াম শকলে ট্রানজিস্টর আবিষ্কারের পর জার্মানির প্রথম বাণিজ্যিক আবেদন যুদ্ধের পর এসেছিল। কয়েক বছর পরে জার্মানিতে থাকা ট্রানজিস্টর টেলিফোন সুইচিং সরঞ্জামে তাদের পথ খুঁজে পেয়েছিল। , সামরিক কম্পিউটার, শ্রবণ সহায়ক এবং পোর্টেবল রেডিও।

1954 সালের পরে থিংসগুলি পরিবর্তন শুরু হয়েছিল, তবে টেক্সাস ইন্সট্রুমেন্টসের গর্ডন টিল সিলিকন ট্রানজিস্টার আবিষ্কার করেছিলেন। জার্মানিয়াম ট্রানজিস্টরগুলির উচ্চ তাপমাত্রায় ব্যর্থ হওয়ার প্রবণতা ছিল, একটি সমস্যা যা সিলিকন দিয়ে সমাধান করা যেতে পারে। তিল পর্যন্ত, জার্মানীিয়াম প্রতিস্থাপনের জন্য উচ্চ বিশুদ্ধ বিশুদ্ধতার সাথে সিলিকন তৈরি করতে সক্ষম হতো না, কিন্তু 1954 সালের পরে সিলিকন ইলেকট্রনিক ট্রানজিস্টরগুলিতে জার্মনিয়িয়াম প্রতিস্থাপন শুরু করে এবং 1960-এর দশকের মাঝামাঝি জার্মানীিয়াম ট্রানজিস্টরগুলি অস্তিত্বহীন ছিল।

নতুন অ্যাপ্লিকেশন আসা ছিল। প্রাথমিক ট্রানজিস্টরগুলিতে জার্মিয়ামের সাফল্যের ফলে আরও গবেষণা এবং জেরেনিয়ামের ইনফ্রারেড বৈশিষ্ট্যগুলির উপলব্ধি ঘটে। পরিশেষে, এইটি ইনফ্রারেড (আইআর) লেন্স এবং উইন্ডোজের একটি মূল উপাদান হিসাবে ধাতব ব্যবহার করা হয়।

1970 এর দশকে শুরু হওয়া প্রথম Voyager Space Exploration মিশনগুলি সিলিকন-জার্মেরিয়াম (সিজি) ফোটোভোলটাইক সেলস (পিভিসি) দ্বারা উত্পাদিত বিদ্যুতের উপর নির্ভর করেছিল। জেরেনিয়াম ভিত্তিক পিভিসি স্যাটেলাইট অপারেশনের জন্য এখনও সমালোচনামূলক।

1990-এর দশকে উন্নয়ন ও সম্প্রসারণ বা ফাইবার অপটিক নেটওয়ার্কগুলি জার্মানিয়ামের চাহিদা বাড়িয়ে দেয়, যা ফাইবার অপটিক তারের গ্লাস কোর তৈরির জন্য ব্যবহৃত হয়।

2000 সাল নাগাদ, উচ্চ দক্ষতা পিভিসি এবং জার্মানীিয়াম সাবস্ট্রটগুলির উপর নির্ভরশীল আলোর-নির্গমন ডায়োডগুলি (এলইডি) উপাদানটির বড় ভোক্তাদের পরিণত হয়েছিল।

উত্পাদনের

বেশিরভাগ ছোটখাট ধাতুগুলির মতোই জার্মানীিয়াম বেস মেটাল রফাইনিংয়ের উপ-পণ্য হিসাবে উত্পাদিত হয় এবং এটি প্রাথমিক উপাদান হিসাবে খনন করা হয় না।

জার্মানীিয়ামটি সর্বাধিক স্প্লারাইট জিন্ট অরেস থেকে উত্পাদিত হয় তবে এটি ফ্লাই এশ কয়লা (কয়লা শক্তি উদ্ভিদ থেকে উত্পাদিত) এবং কিছু তামার আকরিক থেকেও বের করা হয়।

উপাদান সোর্স সত্ত্বেও, সব জার্মানীয় ঘনত্ব প্রথম ক্লোরিনিন এবং ডিস্টিলেশন প্রক্রিয়া ব্যবহার করে পরিশোধিত হয় যা জার্মানীিয়াম টিট্রাক্লোরাইড (GeCl4) তৈরি করে। জার্মিয়ামিয়াম টিট্রাক্লোরাইড তারপর হাইড্রোলজিজড এবং শুকনো, জার্মানীিয়াম ডাই অক্সাইড উত্পাদন (জিওও 2)। তারপর অক্সাইড হাইড্রোজেন দিয়ে জার্মানীিয়াম মেটাল গুঁড়া গঠন করতে হয়।

জার্মানীিয়াম পাউডারটি 1720.85 ডিগ্রী ফারেনহাইট (938.25 ডিগ্রি সেলসিয়াস) তাপমাত্রায় বারে নিক্ষেপ করা হয়।

জোন-রাইফাইনিং (গলন এবং কুলিংয়ের প্রক্রিয়া) বারগুলি আলাদা করে এবং অমেধ্যগুলি সরিয়ে দেয় এবং পরিশেষে, উচ্চ বিশুদ্ধতা জার্মেনিয়াম বার তৈরি করে। বাণিজ্যিক জার্মানী ধাতু প্রায় 99.999% বিশুদ্ধ বেশী।

জোন-পরিমার্জিত জার্মনিয়িয়াম আরও স্ফটিকের মধ্যে উত্থিত হতে পারে, যা সেমিকন্ডাক্টর এবং অপটিক্যাল লেন্সগুলিতে ব্যবহারের জন্য পাতলা টুকরাতে কাটা হয়।

ইউএস জিওলজিক্যাল সার্ভে (ইউএসজিএস) ২011 সালে প্রায় 120 মেট্রিক টন (জার্মানীিয়াম ধারণ করে) দ্বারা জার্মানীিয়ামের বিশ্বব্যাপী উৎপাদন অনুমান করা হয়েছিল।

আনুমানিক 30% বার্ষিক জার্মানী উত্পাদনের 30% স্ক্র্যাপ উপকরণ থেকে পুনর্ব্যবহৃত করা হয়, যেমন অবসরপ্রাপ্ত আইআর লেন্স। আইআর সিস্টেমগুলিতে ব্যবহৃত আনুমানিক 60% জার্মানীটি এখন পুনর্ব্যবহৃত করা হয়।

বৃহত্তম জার্মানীিয়াম উত্পাদনকারী দেশগুলি চীনের নেতৃত্বে, যেখানে ২011 সালে সমস্ত জার্মানের দুই তৃতীয়াংশ উত্পাদিত হয়েছিল। অন্যান্য প্রধান নির্মাতারা কানাডা, রাশিয়া, মার্কিন যুক্তরাষ্ট্র এবং বেলজিয়াম অন্তর্ভুক্ত।

মেজর জার্মেনিয়াম প্রযোজকদের মধ্যে টেক রিসোর্সেস লিমিটেড, ইউনান লিনক্যাং জিনুয়ানয়ান জার্মিয়ামিয়াম ইন্ডাস্ট্রিয়াল কোং, উমিকোর এবং নানজিং জার্মানীিয়াম কো।

অ্যাপ্লিকেশন

ইউএসজিএসের মতে, জার্মনিয়িয়াম অ্যাপ্লিকেশনগুলি 5 টি গোষ্ঠীতে শ্রেণীবদ্ধ করা যেতে পারে (মোট ভোজনের আনুমানিক শতাংশ অনুসারে):

1. আইআর অপটিক্স - 30%
2. ফাইবার অপটিক্স - 20%
3. পলিথিলিন টেরেফথালেট (পিইটি) - ২0%
4. ইলেক্ট্রনিক এবং সৌর - 15%
5. ফসফরাস, ধাতুবিদ্যা এবং জৈব - 5%

জার্মিয়ামিয়াম স্ফটিকগুলি উত্থিত হয় এবং আইআর বা তাপ ইমেজিং অপটিক্যাল সিস্টেমের জন্য লেন্স এবং উইন্ডোতে গঠিত হয়। এই সমস্ত সিস্টেমের প্রায় অর্ধেক যা সামরিক চাহিদার উপর ব্যাপকভাবে নির্ভরশীল, জার্মানীিয়াম অন্তর্ভুক্ত।

সিস্টেমগুলি হ্যান্ড হোল্ড এবং অস্ত্র-মাউন্ট ডিভাইস, পাশাপাশি বায়ু, ভূমি এবং সমুদ্র ভিত্তিক যানবাহন-মাউন্ট সিস্টেম অন্তর্ভুক্ত।জার্মানী ভিত্তিক আইআর সিস্টেমগুলির জন্য বাণিজ্যিক বাজারে উচ্চমানের গাড়িগুলির মতো বাণিজ্যিক বাজার বাড়ানোর প্রচেষ্টা করা হয়েছে, তবে অযৌক্তিক অ্যাপ্লিকেশনের চাহিদা প্রায় 1২%।

জার্মিয়ারিয়াম টিট্রাক্লোরাইডকে ডোপান্ট - বা যুতক হিসাবে ব্যবহার করা হয় - ফাইবার অপটিক লাইনের সিলিকা গ্লাস কোরে অপ্রতিরোধ্য সূচক বাড়ানো। জার্মেনিয়াম অন্তর্ভুক্ত করে, সংকেত ক্ষতি প্রতিরোধ করা যাবে প্রতিরোধ করা হয়।

জার্মানীিয়ামের ফর্মগুলিও স্থান-ভিত্তিক (উপগ্রহ) এবং স্থলজনিত বিদ্যুৎ উৎপাদনের জন্য পিভিসিগুলি তৈরি করতে সাবস্ট্রটগুলিতে ব্যবহৃত হয়।

জার্মিয়ামিয়াম সাবস্ট্রটগুলি মাল্টিলেয়ার সিস্টেমে এক স্তর গঠন করে যা গ্যালিয়াম, ইডিয়াম ফসফাইড এবং গ্যালিয়াম আর্সেডাইড ব্যবহার করে। কেন্দ্রীভূত আলোকসজ্জার লেন্স ব্যবহার করার কারণে কেন্দ্রীভূত ফোটোভোলটাইকস (সিপিভি) হিসাবে পরিচিত এই ধরনের সিস্টেমগুলি শক্তিতে রূপান্তরিত হওয়ার আগে সৌর আলোকে বাড়িয়ে তুলতে, উচ্চ দক্ষতা মাত্রা থাকে তবে ক্রিস্টালিন সিলিকন বা তামার-ইন্ডিিয়াম-গ্যালিয়াম- Diselenide (সিআইজিএস) কোষ।

প্রায় 17 মেট্রিক টন জার্মানীিয়াম ডাই অক্সাইড প্রতি বছর পিইটি প্লাস্টিক উৎপাদনে পলিমারাইজেশন অনুঘটক হিসাবে ব্যবহৃত হয়। PET প্লাস্টিক প্রাথমিকভাবে খাদ্য, পানীয়, এবং তরল পাত্রে ব্যবহৃত হয়।

1950 এর দশকে ট্রানজিস্টার হিসাবে ব্যর্থতার সত্ত্বেও, জার্মানীিয়ামটি এখন কিছু সেল ফোন এবং বেতার ডিভাইসগুলির জন্য ট্রানজিস্টার উপাদানগুলিতে সিলিকন দিয়ে ব্যবহৃত হয়। সিজি ট্রানজিস্টরগুলির স্যুইচন-ভিত্তিক প্রযুক্তির তুলনায় বেশি স্যুইচিং গতি থাকে এবং কম শক্তি ব্যবহার করে। SiGe চিপস জন্য এক শেষ ব্যবহার অ্যাপ্লিকেশন স্বয়ংচালিত নিরাপত্তা সিস্টেমের মধ্যে।

ইলেকট্রনিক্সে জার্মিয়ামিয়ামের অন্যান্য ব্যবহারগুলির মধ্যে রয়েছে ফেজ মেমরি চিপস, যা তাদের ইলেকট্রনিক্স ডিভাইসগুলির মধ্যে শক্তি সুরক্ষা সুবিধাগুলির সাথে ফ্ল্যাশ মেমরির পরিবর্তে এবং LEDs উত্পাদনতে ব্যবহৃত সাবস্ট্র্টগুলির কারণে প্রতিস্থাপন করছে।

_{সূত্র:}

_{ইউএসজিএস। 2010 খনিজ পদার্থের তালিকা: জার্মনিয়িয়াম। ডেভিড ই। গবারম্যান।}http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/germanium/

_{ক্ষুদ্র ধাতু বাণিজ্য সমিতি (এমএমটিএ)। জার্মেনিয়াম}http://www.mmta.co.uk/metals/Ge/

_{CK722 যাদুঘর। জ্যাক ওয়ার্ড।}http://www.ck722museum.com/