Ербій, 68-й елемент у періодичній таблиці.
Відкриттяербійсповнена поворотів та несподіванок. У 1787 році в невеликому містечку Ітбю, за 1,6 кілометра від Стокгольма, Швеція, у чорному камені було виявлено нову рідкісну землю, названу ітрієвою землею за місцем відкриття. Після Французької революції хімік Моссандер використав нещодавно розроблену технологію для зменшення вмісту елементарних речовин.ітрійз ітрієвої землі. У цей момент люди зрозуміли, що ітрієва земля не є «однокомпонентною», і виявили два інших оксиди: рожевий називаєтьсяоксид ербію, а світло-фіолетовий називається оксидом тербію. У 1843 році Моссандер відкрив ербій ітербій, але він не вірив, що дві знайдені речовини були чистими та, можливо, змішаними з іншими речовинами. У наступні десятиліття люди поступово виявили, що в ньому справді змішано багато елементів, і поступово знайшли інші металеві елементи лантаноїдів, окрім ербію та тербію.
Вивчення ербію йшло не так гладко, як його відкриття. Хоча Моссан відкрив рожевий оксид ербію в 1843 році, лише в 1934 році чисті зразки...ербій металбули видобуті завдяки постійному вдосконаленню методів очищення. Шляхом нагрівання та очищенняхлорид ербіюі калію, люди досягли відновлення ербію металевим калієм. Незважаючи на це, властивості ербію занадто схожі на інші металеві елементи лантаноїдів, що призвело до майже 50-річного застою в суміжних дослідженнях, таких як магнетизм, енергія тертя та генерація іскор. До 1959 року, завдяки застосуванню спеціальної електронної структури 4f-шару атомів ербію в нових оптичних галузях, ербій привернув увагу, і було розроблено численні застосування ербію.
Ербій, сріблясто-білого кольору, має м'яку текстуру та проявляє сильний феромагнетизм лише поблизу абсолютного нуля. Він є надпровідником і повільно окислюється повітрям і водою за кімнатної температури.Оксид ербію— це рожево-червоний колір, який зазвичай використовується в порцеляновій промисловості та є гарною глазур'ю. Ербій зосереджений у вулканічних породах та має великі родовища корисних копалин на півдні Китаю.
Ербій має видатні оптичні властивості та може перетворювати інфрачервоне випромінювання у видиме світло, що робить його ідеальним матеріалом для виготовлення інфрачервоних детекторів та приладів нічного бачення. Він також є вправним інструментом для виявлення фотонів, здатним безперервно поглинати фотони через певні рівні збудження іонів у твердому тілі, а потім виявляти та рахувати ці фотони для створення фотонного детектора. Однак ефективність прямого поглинання фотонів тривалентними іонами ербію була невисокою. Лише у 1966 році вчені розробили ербієві лазери, опосередковано захоплюючи оптичні сигнали через допоміжні іони, а потім передаючи енергію ербію.
Принцип дії ербієвого лазера схожий на принцип дії гольмієвого лазера, але його енергія значно нижча, ніж у гольмієвого лазера. Ербієвий лазер з довжиною хвилі 2940 нанометрів може використовуватися для розрізання м'яких тканин. Хоча цей тип лазера в середньому інфрачервоному діапазоні має погану проникаючу здатність, він може швидко поглинатися вологою в тканинах людини, досягаючи хороших результатів з меншою енергією. Він може тонко різати, подрібнювати та видаляти м'які тканини, забезпечуючи швидке загоєння ран. Він широко використовується в лазерних операціях, таких як лікування ротової порожнини, катаракта, косметологія, видалення рубців та зморшок.
У 1985 році Саутгемптонський університет у Великій Британії та Північно-Східний університет у Японії успішно розробили волоконний підсилювач, легований ербієм. Сьогодні компанія Wuhan Optics Valley у місті Ухань, провінція Хубей, Китай, здатна самостійно виробляти цей волоконний підсилювач, легований ербієм, та експортувати його до Північної Америки, Європи та інших країн. Це застосування є одним із найвидатніших винаходів у волоконно-оптичному зв'язку, оскільки за умови легування певною часткою ербію, це може компенсувати втрати оптичних сигналів у системах зв'язку. Цей підсилювач наразі є найпоширенішим пристроєм у волоконно-оптичному зв'язку, здатним передавати оптичні сигнали без ослаблення.
Час публікації: 16 серпня 2023 р.