ネオジム

ネオジム（英: neodymium、独: Neodym）は原子番号60の金属元素。元素記号は Nd。希土類元素の一つで、ランタノイドにも属する。

日本語の「ネオジム」はドイツ語の Neodym の字訳である。製品名等で「ネオジウム」「ネオジューム」等の呼称も用いられることがあり、用法の正誤については議論がある。

性質

銀白色の金属で、常温、常圧で安定な結晶構造は、複六方最密充填構造（ABACスタッキング）。比重は7.0、融点は1,024 °C、沸点は3,027 °C。

安定な原子価は、4f³ の電子配置をとる3価である。常温で空気中において表面のみが酸化され、高温では燃焼して淡赤紫色の酸化ネオジム(III) Nd₂O₃ となる。ハロゲン元素と反応しハロゲン化物 NdX₃ を、熱水と徐々に反応して水素および水酸化物を生成する。酸には易溶で3価の淡赤紫色の水和イオン Nd³⁺(aq) を生成する。

<ce>{2Nd} + 6 H^+(aq) -> Nd^{3+}(aq)\ + 3 H2</ce>

<ce>Nd^{3+}(aq)\ + 3 \mathit{e}^-\ =\ Nd \ </ce> [math]E^\circ = -2.32 \mathrm{V})[/math]

なお、ランタノイドの中では比較的イオン半径が大きい。

"「ランタノイド収縮」"

モナズ石（モナザイト、(Ce,La,Nd,Th)PO₄：単斜晶構造のリン酸塩）に含まれる。

単体のネオジムを得るには、無水塩化ネオジムを融解塩電解する方法や、カルシウムやナトリウムを使って還元する方法がある。

用途

• 磁石

ネオジムの用途で特に重要なのは、強い磁力を持った永久磁石を生産するために使用されることである。ネオジム、鉄、ホウ素の化合物 (Nd₂Fe₁₄B) は、大変強力な永久磁石であるネオジム磁石となる。ネオジム磁石は高性能のモーターやスピーカーなどの様々な分野で利用されている。

• 光学材料

ガラスに適量のネオジムの酸化物を加えると、可視光の内、黄色系統の光を吸収するのに他の色の光は透過させるという性質を持たせられる。よって、Nd₂O₃ がガラスの着色剤として使われることがある。

• その他
  • 超伝導体の材料
  • YAGレーザーの添加物
  • シュウ酸塩ならびにプラセオジムとの合金（ジジム）は防眩ガラス及び防塵ガラスならびに特殊合金の材料となる。
  • (₁₄₃Nd/₁₄₄Nd) の同位体比とストロンチウム (₈₇Sr/₈₆Sr) との同位体比により放射年代測定に用いられる。

歴史

カール・アウアー・フォン・ヴェルスバッハが、もともと一つの元素と考えられていた混合物であるジジミウム (didymium) からプラセオジムと共に1885年に発見。ラテン語の『新しい』を意味する neos と、ジジミウム（元は、ギリシャ語で双子を意味する didymos から命名された）を合成したのが語源。

化合物

化合物中の原子価は 4f³ の電子配置をとる3価が唯一安定なものである。4価を含む化合物が合成されたという報告もいくつかあるが、いずれも疑わしい。

• 酸化ネオジム(III) (Nd₂O₃)
• 水酸化ネオジム(III) (Nd(OH)₃)
• 塩化ネオジム(III) (NdCl₃)
• 硫酸ネオジム(III) (Nd₂(SO₄)₃·8H₂O)

同位体

"「ネオジムの同位体」"

関連項目

• ネオジム磁石