Barium ferrite
বেরিয়াম ফেরাইট, সংক্ষেপে বি. এ. এফ. ই, বি. এ. এম, হল বি. এ. এফ. ই12ও19 সূত্রের রাসায়নিক যৌগ। এই এবং সম্পর্কিত ফেরাইট উপকরণগুলি চৌম্বকীয় স্ট্রাইপ কার্ড এবং লাউডস্পিকার চুম্বকের উপাদান। বাফে-কে বা2 + (ফে3 +) 12 (ও2−) 19 হিসাবে বর্ণনা করা হয়েছে। ফে3 + কেন্দ্রগুলি ফেরিম্যাগনেটিকভাবে যুক্ত এবং বি. এ. এম-এর একটি একক কোষের মোট চৌম্বকীয় ভরবেগ 40 এম. বি। প্রযুক্তির এই ক্ষেত্রটি সাধারণত পদার্থ বিজ্ঞান এবং কঠিন অবস্থা রসায়নের সম্পর্কিত ক্ষেত্রগুলির প্রয়োগ হিসাবে বিবেচিত হয়। বেরিয়াম ফেরাইট একটি অত্যন্ত চৌম্বকীয় উপাদান, এর প্যাকিং ঘনত্ব বেশি এবং এটি একটি ধাতব অক্সাইড। এই উপাদানের গবেষণার তারিখ অন্তত 1931 সাল পর্যন্ত, এবং এটি চৌম্বকীয় কার্ড স্ট্রিপ, স্পিকার এবং চৌম্বকীয় টেপে প্রয়োগ খুঁজে পেয়েছে। বিশেষত একটি ক্ষেত্রে এটি সাফল্য পেয়েছে দীর্ঘমেয়াদী তথ্য সঞ্চয়; উপাদানটি চৌম্বকীয়, তাপমাত্রা পরিবর্তন, ক্ষয় এবং জারণ প্রতিরোধী। রাসায়নিক কাঠামো উচ্চ-স্পিন ডি5 বিন্যাস সহ ফে3 + কেন্দ্রগুলি ফেরিম্যাগনেটিকভাবে যুক্ত। প্রযুক্তির এই ক্ষেত্রটি সাধারণত পদার্থ বিজ্ঞান এবং কঠিন অবস্থা রসায়নের সম্পর্কিত ক্ষেত্রগুলির প্রয়োগ হিসাবে বিবেচিত হয়। শিল্পক্ষেত্রে দরকারী "ষড়ভুজাকার ফেরাইট"-এর একটি সম্পর্কিত পরিবার পরিচিত, যার মধ্যে বেরিয়ামও রয়েছে। সাধারণ স্পিনল কাঠামোর বিপরীতে, এই উপকরণগুলিতে অক্সাইডের ষড়ভুজাকার ঘনিষ্ঠ-প্যাকড কাঠামো রয়েছে। উপরন্তু, কিছু অক্সিজেন কেন্দ্র বিএ2 + আয়ন দ্বারা প্রতিস্থাপিত হয়। এই প্রজাতির সূত্রগুলির মধ্যে রয়েছে বাফে12ও19, বাফে15ও23 এবং বাফে18ও27। 2ঃ1 এর হাইড্রক্সাইড ঘনত্ব অনুপাতের সাথে বেরিয়াম ক্লোরাইড, ফেরাস ক্লোরাইড, পটাসিয়াম নাইট্রেট এবং সোডিয়াম হাইড্রক্সাইড মিশ্রিত করে বেরিয়াম ফেরাইটের স্ফটিক গঠনের জন্য এক ধাপের জলবিদ্যুৎ প্রক্রিয়া ব্যবহার করা যেতে পারে। ফেরিক নাইট্রেট, বেরিয়াম ক্লোরাইড, সোডিয়াম সাইট্রেট এবং সোডিয়াম হাইড্রক্সাইড থেকে ন্যানো-কণা প্রস্তুত করা হয়। তবে, সাধারণ প্রস্তুতিটি হল আয়রন (III) অক্সাইডের সাথে বেরিয়াম কার্বনেট গণনা করাঃ দীর্ঘমেয়াদী তথ্য সংরক্ষণের জন্য বিএসিও3 + 6 এফই2ও3-> [\text {Δ}] বিএএফই12ও19 + সিও2 বৈশিষ্ট্য বেরিয়াম ফেরাইট বিবেচনা করা হয়েছে। উপাদানটি আর্দ্রতা এবং জারা সহ বিভিন্ন পরিবেশগত চাপের বিরুদ্ধে প্রতিরোধী বলে প্রমাণিত হয়েছে। যেহেতু ফেরাইটগুলি ইতিমধ্যেই জারিত হয়ে গিয়েছে, তাই এগুলিকে আর জারিত করা যায় না। এটি একটি কারণ যে ফেরাইটগুলি ক্ষয় প্রতিরোধী। বেরিয়াম ফেরাইট তাপীয় ডিম্যাগনেটাইজেশনের বিরুদ্ধেও প্রতিরোধী বলে প্রমাণিত হয়েছে, যা দীর্ঘমেয়াদী সংরক্ষণের ক্ষেত্রে আরেকটি সাধারণ সমস্যা। ক্যুরির তাপমাত্রা সাধারণত প্রায় 450 ডিগ্রি সেলসিয়াস (723 কেলভিন) হয়। যখন বেরিয়াম ফেরাইট চুম্বকগুলি তাপমাত্রায় বৃদ্ধি পায়, তখন তাদের উচ্চ অভ্যন্তরীণ বলপ্রয়োগের উন্নতি হয়, যা এটিকে তাপীয় ডিম্যাগনেটাইজেশনের বিরুদ্ধে আরও প্রতিরোধী করে তোলে। ফেরাইট চুম্বক হল একমাত্র ধরনের চুম্বক যা তাপমাত্রা বৃদ্ধির সাথে সাথে ডিম্যাগনেটাইজেশনের বিরুদ্ধে যথেষ্ট বেশি প্রতিরোধী হয়ে ওঠে। বেরিয়াম ফেরাইটের এই বৈশিষ্ট্যটি মোটর এবং জেনারেটর ডিজাইন এবং লাউডস্পিকার অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে এটিকে একটি জনপ্রিয় পছন্দ করে তোলে। ফেরাইট চুম্বকগুলি 300 ডিগ্রি সেলসিয়াস পর্যন্ত তাপমাত্রায় ব্যবহার করা যেতে পারে, যা এটিকে উপরে উল্লিখিত অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে ব্যবহার করার জন্য উপযুক্ত করে তোলে। ফেরাইট চুম্বকগুলি অত্যন্ত ভাল অন্তরক এবং এগুলির মধ্য দিয়ে কোনও বৈদ্যুতিক প্রবাহ প্রবাহিত হতে দেয় না এবং এগুলি ভঙ্গুর যা তাদের সিরামিক বৈশিষ্ট্যগুলি দেখায়। ফেরাইট চুম্বকগুলির ভাল যন্ত্রগত বৈশিষ্ট্যও রয়েছে, যা উপাদানটিকে বিভিন্ন আকার এবং আকারে কাটতে দেয়। রাসায়নিক বৈশিষ্ট্য বেরিয়াম ফেরাইটগুলি শক্তিশালী সিরামিক যা সাধারণত আর্দ্রতা এবং জারা-প্রতিরোধী। বি. এ. এফ. ই একটি অক্সাইড, তাই এটি ধাতব মিশ্র ধাতু যতটা পারে ততটা জারণের কারণে ভেঙে যায় না; যা বি. এ. এফ. ই-কে অনেক বেশি আয়ু দেয়। যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্য ধাতু কণা (এমপি) টেপ এবং চৌম্বকীয় স্ট্রিপগুলিতে তথ্য সংরক্ষণের জন্য ব্যবহার করা হয়েছে তবে তারা উচ্চ ক্ষমতা সম্পন্ন তথ্য সংরক্ষণের জন্য তাদের সীমাতে পৌঁছেছে। ডেটা টেপে তাদের ক্ষমতা (25x) বাড়ানোর জন্য সাংসদকে টেপের দৈর্ঘ্য (45 শতাংশ) এবং ট্র্যাকের ঘনত্ব (500%) বৃদ্ধি করতে হয়েছিল যার ফলে পৃথক কণার আকার হ্রাস করা প্রয়োজন ছিল। যেহেতু কণাগুলির আকার হ্রাস করা হয়েছিল, এমপির জারণ এবং অবনতি রোধ করার জন্য প্রয়োজনীয় প্যাসিভাইজিং লেপটি আরও ঘন হতে হয়েছিল। এটি একটি সমস্যা উপস্থাপন করেছিল কারণ প্যাসিভেশন লেপটি ঘন হওয়ার সাথে সাথে শব্দের অনুপাতে গ্রহণযোগ্য সংকেত অর্জন করা কঠিন হয়ে পড়েছিল। বেরিয়াম ফেরাইট সম্পূর্ণরূপে এমপি শ্রেণীর বাইরে, বেশিরভাগ কারণ বাফে ইতিমধ্যে তার জারিত অবস্থায় রয়েছে এবং তাই একটি প্রতিরক্ষামূলক আবরণ দ্বারা তার আকারে সীমাবদ্ধ নয়। এছাড়াও এর ষড়ভুজাকার প্যাটার্নের কারণে এমপির মতো অসংগঠিত রডের তুলনায় এটি সংগঠিত করা সহজ। আরেকটি কারণ হল কণাগুলির আকারের পার্থক্য, এমপি-তে আকার 40 থেকে 100 এনএম পর্যন্ত হয় যেখানে বিএএফই মাত্র 20 এনএম হয়। সুতরাং ক্ষুদ্রতম এমপি কণাটি এখনও বাফে কণাগুলির আকারের দ্বিগুণ। অ্যাপ্লিকেশন বেরিয়াম ফেরাইট রেকর্ডিং মিডিয়া, স্থায়ী চুম্বক এবং চৌম্বকীয় স্ট্রাইপ কার্ড (ক্রেডিট কার্ড, হোটেল কী, আইডি কার্ড) এর মতো অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে ব্যবহৃত হয়। উপাদানটির স্থায়িত্বের কারণে, এটি আকারে ব্যাপকভাবে হ্রাস করতে সক্ষম হয়, যা প্যাকিংয়ের ঘনত্বকে অনেক বেশি করে তোলে। পূর্ববর্তী মিডিয়া ডিভাইসগুলি রেকর্ড করার জন্য প্রয়োজনীয় জোরপূর্বক মান অর্জনের জন্য ডোপড অ্যাসিকুলার অক্সাইড উপকরণ ব্যবহার করত। সাম্প্রতিক দশকগুলিতে, বেরিয়াম ফেরাইট অ্যাসিকুলার অক্সাইডগুলিকে প্রতিস্থাপন করেছে; কোনও ডোপ্যান্ট ছাড়াই, অ্যাসিকুলার অক্সাইডগুলি খুব কম বলপ্রয়োগের মান তৈরি করে, যা উপাদানটিকে খুব চৌম্বকীয়ভাবে নরম করে তোলে, অন্যদিকে বেরিয়াম ফেরাইটের উচ্চতর বলপ্রয়োগের মাত্রা উপাদানটিকে চৌম্বকীয়ভাবে শক্ত করে তোলে এবং এইভাবে উপাদান প্রয়োগগুলি রেকর্ড করার জন্য একটি উচ্চতর পছন্দ। বেরিয়াম ফেরাইট ব্যবহার করে ম্যাগনেটিক স্ট্রিপস আইডি কার্ডগুলি একটি চৌম্বকীয় আঙুলের ছাপ দিয়ে তৈরি করা হয় যা তাদের সনাক্ত করে, পাঠকদের স্ব-ক্যালিব্রেট করার অনুমতি দেয়। স্পিকার চুম্বক বেরিয়াম ফেরাইট স্পিকার চুম্বকের জন্য একটি সাধারণ উপাদান। সিন্টারিং নামক একটি প্রক্রিয়া ব্যবহার করে উপকরণগুলি প্রায় যে কোনও আকার এবং আকারে তৈরি করা যেতে পারে, যার মাধ্যমে গুঁড়ো করা বেরিয়াম ফেরাইট একটি ছাঁচে চেপে রাখা হয় এবং তারপরে এটি একসাথে ফিউজ না হওয়া পর্যন্ত গরম করা হয়। বেরিয়াম ফেরাইট তার চৌম্বকীয় বৈশিষ্ট্য বজায় রেখে একটি কঠিন ব্লকে পরিণত হয়। চুম্বকগুলির ডিম্যাগনেটাইজেশনের জন্য একটি দুর্দান্ত প্রতিরোধ রয়েছে, যা তাদের দীর্ঘ সময়ের জন্য স্পিকার ইউনিটগুলিতে এখনও কার্যকর হতে দেয়। টেপ ডেটা স্টোরেজ মিডিয়া বেরিয়াম ফেরাইট এন্টারপ্রাইজ স্তর এবং পণ্য লিনিয়ার টেপ-ওপেন (এলটিও) টেপ স্টোরেজ মিডিয়ার জন্য ব্যবহৃত হয়। এর উচ্চ ঘনত্বের কারণে, বেরিয়াম ফেরাইট পূর্ববর্তী ধাতব কণা (এমপি) মিডিয়া প্রযুক্তির তুলনায় এন্টারপ্রাইজ এবং এলটিও টেপ উভয় ক্ষেত্রেই তথ্য ক্ষমতা উন্নত করেছে। ক্ষেত্রের উন্নয়নের ফলে বি. এ. এফ. ই কণাগুলির আকার প্রায় 20 এন. এম-এ হ্রাস পেয়েছে। এটি এমপি প্রযুক্তির সাথে বৈপরীত্য, যার 100 এনএম অতিক্রম করে কণাগুলি সঙ্কুচিত করতে সমস্যা রয়েছে। কণাগুলির স্বতন্ত্র আকৃতির কারণে বেরিয়াম ফেরাইটের অন্যান্য ধাতব কণাগুলির তুলনায় আরও ভাল প্যাকিং বৈশিষ্ট্য রয়েছে। এটি চৌম্বকীয় অভিমুখীকরণের উপর আরও ভাল নিয়ন্ত্রণ এবং সংকেত-থেকে-শব্দের বৈশিষ্ট্যগুলিকে উন্নত করে। প্রাকৃতিক ঘটনা যৌগটি প্রকৃতিতে ঘটে, যদিও এটি অত্যন্ত বিরল। এটিকে ব্যারিওফেরাইট বলা হয় এবং এটি পাইরোমেটামর্ফিজমের সাথে সম্পর্কিত। তথ্যসূত্র বেরিয়াম যৌগ ফেরাইটস