Beta-tungsten
ಬೀಟಾ-ಟಂಗ್ಸ್ಟನ್ (β-W) ಎಂಬುದು ಟಂಗ್ಸ್ಟನ್ನ ಮೆಟಾಸ್ಟಬಲ್ ಹಂತವಾಗಿದ್ದು, ಟಂಗ್ಸ್ಟನ್ ತೆಳುವಾದ ಪದರಗಳಲ್ಲಿ ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಕಂಡುಬರುತ್ತದೆ. ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಅಸ್ತಿತ್ವದಲ್ಲಿರುವ ಸ್ಥಿರವಾದ ಆಲ್ಫಾ-ಟಂಗ್ಸ್ಟನ್ (α-W) ದೇಹ-ಕೇಂದ್ರಿತ ಘನ (A2) ರಚನೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿದ್ದರೂ, β-W ಪ್ರತಿ ಘಟಕ ಕೋಶಕ್ಕೆ ಎಂಟು ಪರಮಾಣುಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಸ್ಥಳಶಾಸ್ತ್ರೀಯವಾಗಿ ನಿಕಟ-ಪ್ಯಾಕ್ ಮಾಡಲಾದ A15 ರಚನೆಯನ್ನು ಅಳವಡಿಸಿಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಇದು 650 °C ವರೆಗಿನ ಉಷ್ಣದ ಅನೆಲಿಂಗ್ ಮೂಲಕ ಸ್ಥಿರವಾದ α ಹಂತಕ್ಕೆ ಬದಲಾಯಿಸಲಾಗದಂತೆ ರೂಪಾಂತರಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ. β-W ದೈತ್ಯ ಸ್ಪಿನ್ ಹಾಲ್ ಪರಿಣಾಮವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ ಎಂದು ಕಂಡುಬಂದಿದೆ, ಇದರಲ್ಲಿ ಅನ್ವಯಿಕ ಚಾರ್ಜ್ ಪ್ರವಾಹವು ಅಡ್ಡಹಾಯುವ ಸ್ಪಿನ್ ಪ್ರವಾಹವನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಇದು ಮ್ಯಾಗ್ನೆಟೊರೆಸಿಸ್ಟಿವ್ ಯಾದೃಚ್ಛಿಕ ಪ್ರವೇಶ ಮೆಮೊರಿ ಸಾಧನಗಳಲ್ಲಿ ಸಂಭಾವ್ಯ ಅನ್ವಯಗಳಿಗೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ. β-W ಇತಿಹಾಸವನ್ನು ಮೊದಲು ಹಾರ್ಟ್ಮನ್ ಮತ್ತು ಇತರರು ಗಮನಿಸಿದರು. 1931ರಲ್ಲಿ, ಫಾಸ್ಫೇಟ್ನ ವಿದ್ಯುದ್ವಿಭಜನೆಯು 650 ಡಿಗ್ರಿ ಸೆಲ್ಸಿಯಸ್ಗಿಂತ ಕಡಿಮೆ ಕರಗಿದ ನಂತರ ಕ್ಯಾಥೋಡ್ನಲ್ಲಿ ರೂಪುಗೊಂಡ ಡೆಂಡ್ರೈಟಿಕ್ ಲೋಹದ ನಿಕ್ಷೇಪದ ಭಾಗವಾಗಿ. β-W ಕುರಿತ ಸಂಶೋಧನೆಯ ಆರಂಭಿಕ ಹಂತಗಳಲ್ಲಿ, ಆಮ್ಲಜನಕವು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ β-W ರಚನೆಯ ರಚನೆಯನ್ನು ಉತ್ತೇಜಿಸುತ್ತದೆ ಎಂದು ಕಂಡುಬಂದಿದೆ, ಹೀಗಾಗಿ β-W ರಚನೆಯು ಏಕ-ಅಂಶದ ಟಂಗ್ಸ್ಟನ್ನ ಹಂತವೇ ಅಥವಾ ಟಂಗ್ಸ್ಟನ್ ಸಬ್ಆಕ್ಸೈಡ್ ಆಗಿದೆಯೇ ಎಂಬ ಚರ್ಚೆಗಳು ದೀರ್ಘಕಾಲದವರೆಗೆ ನಡೆಯುತ್ತಿದ್ದವು, ಆದರೆ 1950 ರ ದಶಕದಿಂದಲೂ β-W ತೆಳುವಾದ ಪದರಗಳಲ್ಲಿನ ಆಮ್ಲಜನಕವು ಶೂನ್ಯ ವೇಲೆನ್ಸ್ ಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿದೆ ಎಂದು ತೋರಿಸುವ ಸಾಕಷ್ಟು ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಪುರಾವೆಗಳಿವೆ, ಹೀಗಾಗಿ ರಚನೆಯು ಟಂಗ್ಸ್ಟನ್ನ ನಿಜವಾದ ಅಲೋಟ್ರೋಪ್ ಆಗಿದೆ. β-W ತೆಳುವಾದ ಫಿಲ್ಮ್ಗಳಲ್ಲಿ ಆರಂಭಿಕ ಆಸಕ್ತಿಯು ಕಡಿಮೆ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ಅದರ ಸೂಪರ್ ಕಂಡಕ್ಟಿಂಗ್ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳಿಂದ ಪ್ರೇರೇಪಿಸಲ್ಪಟ್ಟಿದ್ದರೂ, β-W ತೆಳುವಾದ ಫಿಲ್ಮ್ಗಳಲ್ಲಿ ದೈತ್ಯ ಸ್ಪಿನ್ ಹಾಲ್ ಪರಿಣಾಮವನ್ನು ಬುರ್ಹ್ಮಾನ್ ಮತ್ತು ಇತರರು ಕಂಡುಹಿಡಿದಿದ್ದಾರೆ. 2012 ರಲ್ಲಿ ಸ್ಪಿಂಟ್ರೋನಿಕ್ ಮ್ಯಾಗ್ನೆಟಿಕ್ ಯಾದೃಚ್ಛಿಕ ಪ್ರವೇಶ ನೆನಪುಗಳು ಮತ್ತು ಸ್ಪಿನ್-ಲಾಜಿಕ್ ಸಾಧನಗಳಲ್ಲಿ ಸಂಭಾವ್ಯ ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳಿಗಾಗಿ ವಸ್ತುಗಳಲ್ಲಿ ಹೊಸ ಆಸಕ್ತಿಯನ್ನು ಸೃಷ್ಟಿಸಿದೆ. ರಚನೆ β-W ಬಾಹ್ಯಾಕಾಶ ಗುಂಪಿನೊಂದಿಗೆ ಘನ A15 ರಚನೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ, ಇದು ಫ್ರಾಂಕ್-ಕ್ಯಾಸ್ಪರ್ ಹಂತಗಳ ಕುಟುಂಬಕ್ಕೆ ಸೇರಿದೆ. ಪ್ರತಿ ಏಕಕೋಶೀಯ ಕೋಶವು ಎಂಟು ಟಂಗ್ಸ್ಟನ್ ಪರಮಾಣುಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ. ಈ ರಚನೆಯನ್ನು ಪ್ರತಿ ಮೂಲೆಯಲ್ಲಿ ಒಂದು ಪರಮಾಣು, ಮಧ್ಯದಲ್ಲಿ ಒಂದು ಪರಮಾಣು ಮತ್ತು ಪ್ರತಿ ಮುಖದ ಮೇಲೆ ಎರಡು ಪರಮಾಣುಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಘನ ಜಾಲರಿಯಾಗಿ ಕಾಣಬಹುದು. ವೈಕೋಫ್ ಸ್ಥಾನಗಳಿಗೆ ಅನುಗುಣವಾಗಿ ಅನುಕ್ರಮವಾಗಿ ಎರಡು ಅಸಮಾನ ಟಂಗ್ಸ್ಟನ್ ತಾಣಗಳಿವೆ. ಮೊದಲ ಸೈಟ್ನಲ್ಲಿ, ವೈಕೋಫ್ ಸ್ಥಾನದಲ್ಲಿ, ಪ್ರತಿ ಟಂಗ್ಸ್ಟನ್ ಪರಮಾಣು ಹನ್ನೆರಡು ಸಮಾನ ಡಬ್ಲ್ಯೂ ಪರಮಾಣುಗಳೊಂದಿಗೆ ಬಂಧಿಸಲ್ಪಟ್ಟಿದೆ, ಇದು ಅಂಚು-ಮತ್ತು ಮುಖ-ಹಂಚಿಕೆಯ ಡಬ್ಲ್ಯುಡಬ್ಲ್ಯು 12 ಕ್ಯೂಬಾಕ್ಟಾಹೆಡ್ರಟಂಗ್ಸ್ಟನ್ನ ಮಿಶ್ರಣವನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತದೆ. ಎರಡನೇ ಸೈಟ್ನಲ್ಲಿ, ವೈಕೋಫ್ ಸ್ಥಾನದೊಂದಿಗೆ, ಪ್ರತಿ ಟಂಗ್ಸ್ಟನ್ ಪರಮಾಣು ಹದಿನಾಲ್ಕು ನೆರೆಯ ಟಂಗ್ಸ್ಟನ್ ಪರಮಾಣುಗಳೊಂದಿಗೆ ಬಂಧಿಸಲ್ಪಟ್ಟಿದೆ, ಮತ್ತು 2.54 ರಿಂದ 3.12 Å ವರೆಗಿನ W-W ಬಂಧದ ಉದ್ದಗಳ ಹರಡುವಿಕೆ ಇದೆ. β-Wನ ಪ್ರಾಯೋಗಿಕವಾಗಿ ಅಳೆಯಲಾದ ಜಾಲರಿಯ ನಿಯತಾಂಕವು 5.036 Å ಆಗಿದ್ದರೆ, DFTಯ ಲೆಕ್ಕಾಚಾರದ ಮೌಲ್ಯವು 5.09 Å ಆಗಿದೆ. ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು β-W ನ ಎರಡು ಪ್ರಮುಖ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಉತ್ತಮವಾಗಿ ಸ್ಥಾಪಿಸಲಾಗಿದೆಃ ಹೆಚ್ಚಿನ ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರತಿರೋಧ ಮತ್ತು ದೈತ್ಯ ಸ್ಪಿನ್ ಹಾಲ್ ಪರಿಣಾಮ. ನಿಖರವಾದ ಮೌಲ್ಯವು ತಯಾರಿಕೆಯ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳ ಮೇಲೆ ಅವಲಂಬಿತವಾಗಿದ್ದರೂ, β-Wಯು α-W (5.3 μΩ.cm) ಗಿಂತ ಕನಿಷ್ಠ ಐದರಿಂದ ಹತ್ತು ಪಟ್ಟು ಹೆಚ್ಚಿನ ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರತಿರೋಧಕತೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ, ಮತ್ತು ಈ ಹೆಚ್ಚಿನ ವಾಹಕತೆಯು 5ರಿಂದ 380 K ತಾಪಮಾನದ ವ್ಯಾಪ್ತಿಯಲ್ಲಿ ಬಹುತೇಕ ಬದಲಾಗದೆ ಉಳಿಯುತ್ತದೆ, ಇದು β-Wಅನ್ನು ಸಂಭಾವ್ಯ ತೆಳುವಾದ ಫಿಲ್ಮ್ ಪ್ರತಿರೋಧಕವನ್ನಾಗಿ ಮಾಡುತ್ತದೆ ಮತ್ತು α-Wಅನ್ನು ತೆಳುವಾದ ಫಿಲ್ಮ್ ವಾಹಕವನ್ನಾಗಿ ಮಾಡುತ್ತದೆ. β-W ನ ತೆಳುವಾದ ಫಿಲ್ಮ್ಗಳು 0.3 ± 0.02 ರ ಸ್ಪಿನ್ ಹಾಲ್ ಕೋನ ಮತ್ತು ಸುಮಾರು 3.5 nm ನ ಸ್ಪಿನ್-ಪ್ರಸರಣ ಉದ್ದದೊಂದಿಗೆ ದೈತ್ಯ ಸ್ಪಿನ್ ಹಾಲ್ ಪರಿಣಾಮವನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸುತ್ತವೆ. ಇದಕ್ಕೆ ವ್ಯತಿರಿಕ್ತವಾಗಿ, α-W 0.07 ಕ್ಕಿಂತ ಕಡಿಮೆ ಸಣ್ಣ ಸ್ಪಿನ್ ಹಾಲ್ ಕೋನವನ್ನು ಮತ್ತು ಹೋಲಿಸಬಹುದಾದ ಸ್ಪಿನ್-ಪ್ರಸರಣ ಉದ್ದವನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸುತ್ತದೆ. ಸ್ಪಿನ್ ಹಾಲ್ ಪರಿಣಾಮದಲ್ಲಿ, ಅಯಸ್ಕಾಂತವಲ್ಲದ ವಸ್ತುವಿನ ಮೂಲಕ ರೇಖಾಂಶದ ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಾಹದ ಅನ್ವಯವು ಸ್ಪಿನ್-ಆರ್ಬಿಟ್ ಪರಸ್ಪರ ಕ್ರಿಯೆಯಿಂದಾಗಿ ಅಡ್ಡಹಾಯುವ ಸ್ಪಿನ್ ಪ್ರವಾಹವನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತದೆ, ಮತ್ತು ಸ್ಪಿನ್ ಹಾಲ್ ಕೋನವನ್ನು ಅಡ್ಡಹಾಯುವ ಸ್ಪಿನ್ ಕರೆಂಟ್ ಸಾಂದ್ರತೆ ಮತ್ತು ರೇಖಾಂಶದ ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಾಹ ಸಾಂದ್ರತೆಯ ಅನುಪಾತ ಎಂದು ವ್ಯಾಖ್ಯಾನಿಸಲಾಗಿದೆ. β-W ನ ಸ್ಪಿನ್ ಹಾಲ್ ಕೋನವು ಸ್ಪಿನ್ ಹಾಲ್ ಪರಿಣಾಮದ ಮೂಲಕ ಪಕ್ಕದ ಕಾಂತೀಯ ಪದರಗಳ ಕಾಂತೀಕರಣವನ್ನು ಪೂರ್ವಭಾವಿಯಾಗಿ ತಿರುಗಿಸುವ ಅಥವಾ ಹೊಂದಿಸುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಸ್ಪಿನ್ ಟಾರ್ಕ್ಗಳನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುವಷ್ಟು ದೊಡ್ಡದಾಗಿದೆ. ಸಿದ್ಧತೆ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಕಡಿತ ಕ್ರಿಯೆಯಂತಹ ರಾಸಾಯನಿಕ ವಿಧಾನಗಳೊಂದಿಗೆ β-W ಅನ್ನು ತಯಾರಿಸುವ ಬಗ್ಗೆ ಕೆಲವು ವರದಿಗಳಿದ್ದರೂ, ಇತ್ತೀಚಿನ ಮೂವತ್ತು ವರ್ಷಗಳಲ್ಲಿ ವರದಿಯಾದ ಬಹುತೇಕ ಎಲ್ಲಾ β-W ಅನ್ನು ಸ್ಪಟರ್ ಶೇಖರಣೆಯ ಮೂಲಕ ತಯಾರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇದು ಪರಮಾಣು-ಮೂಲಕ-ಪರಮಾಣು ಭೌತಿಕ ಆವಿ ಶೇಖರಣೆ (PVD) ತಂತ್ರವಾಗಿದೆ. ಸ್ಪಟರ್ ಶೇಖರಣೆಯಲ್ಲಿ, ಟಂಗ್ಸ್ಟನ್ ಗುರಿಯನ್ನು ಅಯಾನೀಕರಿಸಿದ ಅನಿಲ ಅಣುಗಳಿಂದ (ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಆರ್) ಸ್ಫೋಟಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇದರಿಂದಾಗಿ ಟಂಗ್ಸ್ಟನ್ ಪರಮಾಣುಗಳು ಪ್ಲಾಸ್ಮಾದೊಳಗೆ "ಚಿಮ್ಮುತ್ತವೆ". ಈ ಆವಿಯಾದ ಪರಮಾಣುಗಳು ಲೇಪನ ಮಾಡಬೇಕಾದ ತಲಾಧಾರದ ಮೇಲೆ ತೆಳುವಾದ ಪದರವಾಗಿ ಸಾಂದ್ರೀಕರಿಸಿದಾಗ ಸಂಗ್ರಹವಾಗುತ್ತವೆ. ಸ್ಪಟರ್ ಶೇಖರಣೆಯ ಮೂಲಕ β-W ರಚನೆಯು ಬೇಸ್ ಒತ್ತಡ, ಆರ್ ಒತ್ತಡ, ತಲಾಧಾರ ತಾಪಮಾನ, ಅಶುದ್ಧ ಅನಿಲ, ಶೇಖರಣೆ ದರ, ಫಿಲ್ಮ್ ದಪ್ಪ, ತಲಾಧಾರದ ಪ್ರಕಾರ ಇತ್ಯಾದಿಗಳನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿರುತ್ತದೆ. ಆಮ್ಲಜನಕ ಅಥವಾ ಸಾರಜನಕ ಅನಿಲದ ಹರಿವು β-W ರಚನೆಗೆ ಸಹಾಯ ಮಾಡುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಅಗತ್ಯವಾಗಿದೆ ಎಂದು ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಗಮನಿಸಲಾಗಿದೆ, ಆದರೆ ಇತ್ತೀಚೆಗೆ ಶೇಖರಣೆಯ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಯಾವುದೇ ಅಶುದ್ಧ ಅನಿಲವನ್ನು ಸೇರಿಸದೆ β-W ಅನ್ನು ತಯಾರಿಸುವ ಬಗ್ಗೆಯೂ ವರದಿಗಳಿವೆ. ಉಲ್ಲೇಖಗಳು ಟಂಗ್ಸ್ಟನ್ ಅಲೋಟ್ರೋಪ್ಸ್