Erbium, det 68. grunnstoffet i det periodiske system.
Oppdagelsen averbiumer full av vendinger. I 1787, i den lille byen Itby, 1,6 kilometer unna Stockholm, Sverige, ble en ny sjelden jordart oppdaget i en svart stein, kalt yttriumjord i henhold til stedet for funnet. Etter den franske revolusjonen brukte kjemiker Mossander nyutviklet teknologi for å redusere elementærtyttriumfra yttriumjord. På dette tidspunktet innså folk at yttriumjord ikke er en "enkeltkomponent" og fant to andre oksider: den rosa kalleserbiumoksid, og den lyse lilla kalles terbiumoksid. I 1843 oppdaget Mossander erbium ogterbium, men han trodde ikke at de to stoffene som ble funnet var rene og muligens blandet med andre stoffer. I de følgende tiårene oppdaget folk gradvis at det faktisk var mange grunnstoffer blandet i det, og fant gradvis andre lantanidmetallelementer foruten erbium og terbium.
Studiet av erbium var ikke så jevnt som oppdagelsen. Selv om Maussand oppdaget rosa erbiumoksid i 1843, var det først i 1934 at rene prøver averbium metallble ekstrahert på grunn av kontinuerlig forbedring av rensemetoder. Ved oppvarming og rensingerbiumkloridog kalium, har folk oppnådd reduksjonen av erbium med metallkalium. Likevel er egenskapene til erbium for lik andre lantanidmetallelementer, noe som resulterer i nesten 50 års stagnasjon i relatert forskning, som magnetisme, friksjonsenergi og gnistgenerering. Fram til 1959, med anvendelsen av den spesielle 4f-lags elektroniske strukturen til erbiumatomer i fremvoksende optiske felt, fikk erbium oppmerksomhet og flere anvendelser av erbium ble utviklet.
Erbium, sølvhvit, har en myk tekstur og viser kun sterk ferromagnetisme nær absolutt null. Det er en superleder og oksideres sakte av luft og vann ved romtemperatur.Erbiumoksider en rosa rød farge som vanligvis brukes i porselensindustrien og er en god glasur. Erbium er konsentrert i vulkanske bergarter og har store mineralforekomster i det sørlige Kina.
Erbium har enestående optiske egenskaper og kan konvertere infrarødt til synlig lys, noe som gjør det til det perfekte materialet for å lage infrarøde detektorer og nattsynsenheter. Det er også et dyktig verktøy innen fotondeteksjon, i stand til kontinuerlig å absorbere fotoner gjennom spesifikke ioneeksitasjonsnivåer i faststoffet, og deretter oppdage og telle disse fotonene for å lage en fotondetektor. Effektiviteten av direkte absorpsjon av fotoner av trivalente erbiumioner var imidlertid ikke høy. Det var først i 1966 at forskere utviklet erbiumlasere ved indirekte å fange optiske signaler gjennom hjelpeioner og deretter overføre energi til erbium.
Prinsippet til erbiumlaser ligner på holmiumlaser, men energien er mye lavere enn holmiumlaser. En erbiumlaser med en bølgelengde på 2940 nanometer kan brukes til å kutte bløtvev. Selv om denne typen laser i det midtre infrarøde området har dårlig penetrasjonsevne, kan den raskt absorberes av fuktighet i menneskelig vev, og oppnå gode resultater med mindre energi. Den kan finskjære, slipe og fjerne bløtvev, og oppnå rask sårheling. Det er mye brukt i laseroperasjoner som munnhule, hvit grå stær, skjønnhet, fjerning av arr og fjerning av rynker.
I 1985 utviklet University of Southampton i Storbritannia og Northeastern University i Japan vellykket en erbium-dopet fiberforsterker. I dag er Wuhan Optics Valley i Wuhan, Hubei-provinsen, Kina i stand til å produsere denne erbium-dopete fiberforsterkeren uavhengig og eksportere den til Nord-Amerika, Europa og andre steder. Denne applikasjonen er en av de største oppfinnelsene innen fiberoptisk kommunikasjon, så lenge en viss andel erbium er dopet, kan den kompensere for tap av optiske signaler i kommunikasjonssystemer. Denne forsterkeren er for tiden den mest brukte enheten i fiberoptisk kommunikasjon, som er i stand til å overføre optiske signaler uten å svekkes.
Innleggstid: 16. august 2023