میٹل ٹرمینیٹر - گیلیم

ایک قسم کی دھات ہے جو بہت جادوئی ہے۔روزمرہ کی زندگی میں، یہ پارے کی طرح مائع شکل میں ظاہر ہوتا ہے۔اگر آپ اسے ڈبے پر گرائیں گے تو آپ کو یہ جان کر حیرت ہوگی کہ بوتل کاغذ کی طرح نازک ہوجاتی ہے اور یہ صرف ایک جھٹکے سے ٹوٹ جاتی ہے۔اس کے علاوہ اسے تانبے اور لوہے جیسی دھاتوں پر گرانا بھی اس صورت حال کا باعث بنتا ہے جسے ’’میٹل ٹرمینیٹر‘‘ کہا جا سکتا ہے۔اس میں ایسی خصوصیات کی کیا وجہ ہے؟آج ہم دھاتی گیلیم کی دنیا میں داخل ہوں گے۔

1، کون سا عنصر ہے؟گیلیم دھات

گیلیم عنصر عناصر کی متواتر جدول میں چوتھے دور IIIA گروپ میں ہے۔خالص گیلیم کا پگھلنے کا نقطہ بہت کم ہے، صرف 29.78 ℃، لیکن نقطہ ابلتا 2204.8 ℃ تک زیادہ ہے۔گرمیوں میں، اس کا زیادہ تر حصہ مائع کے طور پر موجود ہوتا ہے اور اسے ہتھیلی میں رکھنے پر پگھلا جا سکتا ہے۔مندرجہ بالا خصوصیات سے، ہم یہ سمجھ سکتے ہیں کہ گیلیم اپنے کم پگھلنے کے نقطہ کی وجہ سے دوسری دھاتوں کو ٹھیک ٹھیک کر سکتا ہے۔مائع گیلیم دیگر دھاتوں کے ساتھ مرکب بناتا ہے، جو پہلے ذکر کیا گیا جادوئی رجحان ہے۔زمین کی پرت میں اس کا مواد صرف 0.001٪ ہے، اور اس کا وجود 140 سال پہلے تک دریافت نہیں ہوا تھا۔1871 میں، روسی کیمیا دان مینڈیلیف نے عناصر کی متواتر جدول کا خلاصہ کیا اور پیش گوئی کی کہ زنک کے بعد ایلومینیم کے نیچے بھی ایک عنصر موجود ہے، جس کی خصوصیات ایلومینیم سے ملتی جلتی ہیں اور اسے "ایلومینیم جیسا عنصر" کہا جاتا ہے۔1875 میں، جب فرانسیسی سائنس دان Bowabordland ایک ہی خاندان کے دھاتی عناصر کے اسپیکٹرل لائن قوانین کا مطالعہ کر رہے تھے، تو اسے sphalerite (ZnS) میں ایک عجیب روشنی کا بینڈ ملا، تو اسے یہ "ایلومینیم جیسا عنصر" ملا، اور پھر اس کا نام اپنی مادر وطن کے نام پر رکھا۔ فرانس (گال، لاطینی گیلیا)، اس عنصر کی نمائندگی کرنے کے لیے علامت Ga کے ساتھ، اس لیے گیلیم کیمیائی عنصر کی دریافت کی تاریخ میں پیش گوئی کرنے والا پہلا عنصر بن گیا، اور پھر تجربات میں تصدیق شدہ عنصر پایا۔

گیلیم بنیادی طور پر چین، جرمنی، فرانس، آسٹریلیا، قازقستان اور دنیا کے دیگر ممالک میں تقسیم کیا جاتا ہے، جن میں سے چین کے گیلیم وسائل کے ذخائر دنیا کے مجموعی ذخائر کا 95 فیصد سے زیادہ ہیں، بنیادی طور پر شانسی، گوئژو، یونان، ہینان، گوانگسی میں تقسیم کیے جاتے ہیں۔ اور دیگر مقامات [1]۔تقسیم کی قسم کے لحاظ سے، شینسی، شیڈونگ اور دیگر مقامات بنیادی طور پر باکسائٹ، یونان اور ٹن ایسک میں دیگر مقامات پر موجود ہیں، اور ہنان اور دیگر مقامات بنیادی طور پر اسفالرائٹ میں موجود ہیں۔گیلیم دھات کی دریافت کے آغاز میں، اس کے اطلاق پر متعلقہ تحقیق کی کمی کی وجہ سے، لوگ ہمیشہ یہ مانتے رہے ہیں کہ یہ کم استعمال کی دھات ہے۔تاہم، انفارمیشن ٹیکنالوجی کی مسلسل ترقی اور نئی توانائی اور ہائی ٹیک کے دور کے ساتھ، گیلیم دھات نے معلومات کے میدان میں ایک اہم مواد کے طور پر توجہ حاصل کی ہے، اور اس کی مانگ میں بھی بہت اضافہ ہوا ہے۔

2، میٹل گیلیم کے ایپلیکیشن فیلڈز

1. سیمی کنڈکٹر فیلڈ

گیلیم بنیادی طور پر سیمی کنڈکٹر مواد کے میدان میں استعمال ہوتا ہے، جس میں گیلیم آرسنائیڈ (GaAs) مواد سب سے زیادہ استعمال ہوتا ہے اور ٹیکنالوجی سب سے زیادہ پختہ ہوتی ہے۔معلومات کی ترسیل کے ایک کیریئر کے طور پر، سیمی کنڈکٹر مواد گیلیم کی کل کھپت کا 80% سے 85% تک ہے، جو بنیادی طور پر وائرلیس مواصلات میں استعمال ہوتا ہے۔گیلیم آرسنائیڈ پاور ایمپلیفائر مواصلات کی ترسیل کی رفتار کو 4G نیٹ ورکس کے مقابلے میں 100 گنا تک بڑھا سکتے ہیں، جو 5G دور میں داخل ہونے میں اہم کردار ادا کر سکتے ہیں۔مزید برآں، گیلیم کو اس کی تھرمل خصوصیات، کم پگھلنے والے نقطہ، اعلی تھرمل چالکتا، اور اچھی بہاؤ کی کارکردگی کی وجہ سے سیمی کنڈکٹر ایپلی کیشنز میں گرمی کی کھپت کے ذریعہ کے طور پر استعمال کیا جا سکتا ہے۔گیلیم دھات کو تھرمل انٹرفیس مواد میں گیلیم پر مبنی مرکب کی شکل میں لگانے سے گرمی کی کھپت کی صلاحیت اور الیکٹرانک اجزاء کی کارکردگی کو بہتر بنایا جا سکتا ہے۔

2. شمسی خلیات

شمسی خلیوں کی نشوونما ابتدائی مونوکرسٹل لائن سلکان سولر سیل سے پولی کرسٹل لائن سلکان پتلی فلم سیلز تک چلی گئی ہے۔پولی کرسٹل لائن سلکان پتلی فلم کے خلیوں کی زیادہ قیمت کی وجہ سے، محققین نے سیمی کنڈکٹر مواد میں تانبے کے انڈیم گیلیم سیلینیم پتلی فلم (سی آئی جی ایس) کے خلیات دریافت کیے ہیں [3]۔سی آئی جی ایس سیلز میں کم پیداواری لاگت، بڑے بیچ کی پیداوار، اور اعلی فوٹو الیکٹرک تبادلوں کی شرح کے فوائد ہیں، اس طرح ترقی کے وسیع امکانات ہیں۔دوم، گیلیم آرسنائیڈ سولر سیل دوسرے مواد سے بنے پتلے فلم سیلز کے مقابلے میں تبادلوں کی کارکردگی میں نمایاں فوائد رکھتے ہیں۔تاہم، گیلیم آرسنائڈ مواد کی اعلی پیداواری لاگت کی وجہ سے، وہ فی الحال بنیادی طور پر ایرو اسپیس اور فوجی شعبوں میں استعمال ہوتے ہیں۔

3. ہائیڈروجن توانائی

پوری دنیا میں توانائی کے بحران کے بارے میں بڑھتی ہوئی آگاہی کے ساتھ، لوگ ناقابل تجدید توانائی کے ذرائع کو تبدیل کرنے کی کوشش کر رہے ہیں، جن میں سے ہائیڈروجن توانائی نمایاں ہے۔تاہم، ہائیڈروجن ذخیرہ کرنے اور نقل و حمل کی زیادہ قیمت اور کم حفاظت اس ٹیکنالوجی کی ترقی میں رکاوٹ ہے۔کرسٹ میں سب سے زیادہ پرچر دھاتی عنصر کے طور پر، ایلومینیم پانی کے ساتھ رد عمل ظاہر کر کے بعض حالات میں ہائیڈروجن پیدا کر سکتا ہے، جو کہ ایک مثالی ہائیڈروجن ذخیرہ کرنے والا مواد ہے، تاہم، دھاتی ایلومینیم کی سطح کے آسان آکسیکرن کی وجہ سے ایک گھنی ایلومینیم آکسائیڈ فلم بنتی ہے۔ ، جو رد عمل کو روکتا ہے، محققین نے پایا ہے کہ کم پگھلنے والی دھات گیلیم ایلومینیم کے ساتھ ایک مرکب بنا سکتی ہے، اور گیلیئم سطحی ایلومینیم آکسائیڈ کوٹنگ کو تحلیل کر سکتا ہے، جس سے رد عمل آگے بڑھ سکتا ہے [4]، اور دھاتی گیلیم کو ری سائیکل اور دوبارہ استعمال کیا جا سکتا ہے۔ .ایلومینیم گیلیم مرکب مواد کا استعمال ہائیڈروجن توانائی کی تیز رفتار تیاری اور محفوظ اسٹوریج اور نقل و حمل، حفاظت، معیشت اور ماحولیاتی تحفظ کو بہتر بنانے کے مسئلے کو بہت حد تک حل کرتا ہے۔

4. طبی میدان

گیلیم کو عام طور پر طبی میدان میں اس کی منفرد تابکاری خصوصیات کی وجہ سے استعمال کیا جاتا ہے، جسے امیجنگ اور مہلک رسولیوں کو روکنے کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے۔گیلیم مرکبات میں واضح اینٹی فنگل اور اینٹی بیکٹیریل سرگرمیاں ہوتی ہیں، اور بالآخر بیکٹیریل میٹابولزم میں مداخلت کرکے نس بندی حاصل کرتے ہیں۔اور گیلیئم مرکبات کو تھرمامیٹر بنانے کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے، جیسے کہ گیلیم انڈیم ٹن تھرمامیٹر، ایک نئی قسم کا مائع دھاتی مرکب جو محفوظ، غیر زہریلا اور ماحول دوست ہے، اور زہریلے مرکری تھرمامیٹر کو تبدیل کرنے کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے۔اس کے علاوہ، گیلیم پر مبنی مرکب کا ایک خاص تناسب روایتی چاندی کے املگام کی جگہ لے لیتا ہے اور کلینکل ایپلی کیشنز میں ڈینٹل فلنگ میٹریل کے طور پر استعمال ہوتا ہے۔

3، آؤٹ لک

اگرچہ چین دنیا میں گیلیم پیدا کرنے والے اہم ممالک میں سے ایک ہے، لیکن چین کی گیلیم صنعت میں اب بھی بہت سے مسائل موجود ہیں۔ساتھی معدنیات کے طور پر گیلیم کے کم مواد کی وجہ سے، گیلیم کی پیداوار کے ادارے بکھرے ہوئے ہیں، اور صنعتی سلسلہ میں کمزور روابط ہیں۔کان کنی کے عمل میں سنگین ماحولیاتی آلودگی ہے، اور اعلیٰ پاکیزگی والے گیلیم کی پیداواری صلاحیت نسبتاً کمزور ہے، بنیادی طور پر کم قیمتوں پر موٹے گیلیئم کو برآمد کرنے اور اعلیٰ قیمتوں پر بہتر گیلیئم کی درآمد پر انحصار کرتا ہے۔تاہم، سائنس اور ٹیکنالوجی کی ترقی، لوگوں کے معیار زندگی میں بہتری، اور معلومات اور توانائی کے شعبوں میں گیلیم کے وسیع پیمانے پر استعمال کے ساتھ، گیلیم کی مانگ میں بھی تیزی سے اضافہ ہوگا۔اعلی پاکیزگی گیلیم کی نسبتاً پسماندہ پیداواری ٹیکنالوجی لامحالہ چین کی صنعتی ترقی پر رکاوٹیں کھڑی کرے گی۔چین میں سائنس اور ٹیکنالوجی کی اعلیٰ معیار کی ترقی کے حصول کے لیے نئی ٹیکنالوجیز کی ترقی بہت اہمیت کی حامل ہے۔