Neodimyum (Nd), özellikle Nd:YAG lazerleri, manyetik uygulamalar ve optik cihazlar için hayati öneme sahip bir elementtir. Sol-Jel yöntemi, bu nadir elementi kontrollü ve homojen bir şekilde yüzeye taşımada eşsiz avantajlar sunar. Mikron boyuttaki Nd tozu kullanılarak yapılan kaplamalar, fonksiyonellik ve stabilite açısından oldukça zengindir.
Neodimyum oksit (Nd²O³) veya Nd mikron tozu (1–5 µm)
Çözücü: Etanol veya izopropanol
Kompleks yapıcı: Asetik asit veya nitrik asit
Prekürsör: Neodimyum nitrat (Nd(NO³)³·6H²O) – alternatif olarak kullanılır
Stabilizatör (isteğe bağlı): PEG-400, Triton X-100
Hidrojen peroksit (oksidatif stabilite için)
Nd mikron tozu veya oksit, düşük sıcaklıkta asidik çözelti içinde çözündürülür veya disperse edilir.
Asetik asit + etanol karışımı, metal iyonlarının çözünmesini ve homojen karışımı sağlar.
Gerekirse, Nd nitrata dönüşüm sağlanarak çözünebilirlik artırılır.
Ultrasonik karıştırıcı veya manyetik karıştırıcı ile homojen sol elde edilir.
Sol 12–24 saat jelasyon için bekletilir.
Dip Coating: Eşit film kalınlığı sağlar, çok katlı uygulamalarda idealdir.
Spray Coating: Geniş yüzeylere hızlı uygulama yapılabilir.
Spin Coating: İnce film elde etmek için düşük toz konsantrasyonlu sol gerekir.
Kuruma: 100–120?°C (çözücü uzaklaştırma)
Kürleme: 300–500?°C (organik artıkların giderilmesi)
Sinterleme: 600–800?°C (Nd²O³ kristallerinin oluşumu için)
Nd elementinin oksidasyonuna dikkat edilmelidir. İstenmeyen Nd(OH)³ oluşumunu önlemek için kontrollü atmosferde işlem önerilir.
Yüksek refraktif indeksli film (optik uygulamalar)
Manyetik davranış gösteren yüzey
Lazer aktif yüzeyler (Nd katkılı film)
Isıl kararlılık ve kimyasal direnç
Nadir toprak elementi katkılı fonksiyonel yüzeyler
Nd:YAG lazer optik kaplamaları
Manyetik sensör yüzeyleri
Yüksek performanslı manyetik koruyucu tabakalar
Optoelektronik cihaz kaplamaları
Güneş hücresi katkı tabakaları
Refraktif indeks kontrolü gereken cam ve lens yüzeyleri
