Erbium, det 68. element i det periodiske system.
Opdagelsen aferbiumer fuld af drejninger og vendinger. I 1787, i den lille by Itby, 1,6 kilometer fra Stockholm, Sverige, blev en ny sjælden jordart opdaget i en sort sten, kaldet yttriumjord efter opdagelsesstedet. Efter den franske revolution brugte kemikeren Mossander nyudviklet teknologi til at reducere elementærtyttriumfra yttriumjord. På dette tidspunkt indså folk, at yttriumjord ikke er en "enkeltkomponent" og fandt to andre oxider: den lyserøde kaldeserbiumoxid, og den lyslilla kaldes terbiumoxid. I 1843 opdagede Mossander erbium ogterbium, men han troede ikke, at de to fundne stoffer var rene og muligvis blandet med andre stoffer. I de følgende årtier opdagede man gradvist, at der faktisk var mange grundstoffer blandet i det, og fandt gradvist andre lanthanidmetalgrundstoffer udover erbium og terbium.
Undersøgelsen af erbium var ikke så gnidningsløs som dets opdagelse. Selvom Maussand opdagede lyserødt erbiumoxid i 1843, var det først i 1934, at rene prøver aferbiummetalblev udvundet på grund af løbende forbedringer af rensningsmetoder. Ved opvarmning og rensningerbiumchloridog kalium har folk opnået reduktionen af erbium med metalkalium. Alligevel er erbiums egenskaber for ens med andre lanthanidmetalelementer, hvilket resulterer i næsten 50 års stagnation i relateret forskning, såsom magnetisme, friktionsenergi og gnistdannelse. Indtil 1959, med anvendelsen af den særlige 4f-lags elektroniske struktur af erbiumatomer i nye optiske felter, fik erbium opmærksomhed, og der blev udviklet flere anvendelser af erbium.
Erbium, sølvhvid, har en blød tekstur og udviser kun stærk ferromagnetisme nær det absolutte nulpunkt. Det er en superleder og oxideres langsomt af luft og vand ved stuetemperatur.Erbiumoxider en rosenrød farve, der almindeligvis anvendes i porcelænsindustrien, og er en god glasur. Erbium er koncentreret i vulkanske bjergarter og har store mineralforekomster i det sydlige Kina.
Erbium har fremragende optiske egenskaber og kan omdanne infrarødt lys til synligt lys, hvilket gør det til det perfekte materiale til fremstilling af infrarøde detektorer og nattesynsenheder. Det er også et dygtigt værktøj til fotondetektion, der er i stand til kontinuerligt at absorbere fotoner gennem specifikke ionexcitationsniveauer i det faste stof og derefter detektere og tælle disse fotoner for at skabe en fotondetektor. Effektiviteten af direkte absorption af fotoner af trivalente erbiumioner var dog ikke høj. Det var først i 1966, at forskere udviklede erbiumlasere ved indirekte at opfange optiske signaler gennem hjælpeioner og derefter overføre energi til erbium.
Princippet bag erbiumlaser ligner holmiumlaserens, men dens energi er meget lavere end holmiumlaserens. En erbiumlaser med en bølgelængde på 2940 nanometer kan bruges til at skære blødt væv. Selvom denne type laser har dårlig penetrationsevne i det midterste infrarøde område, kan den hurtigt absorberes af fugt i menneskeligt væv og opnå gode resultater med mindre energi. Den kan fint skære, slibe og fjerne blødt væv og dermed opnå hurtig sårheling. Den bruges i vid udstrækning i laserkirurgi såsom mundhulekirurgi, hvid grå stær, skønhedsbehandling, arfjerning og rynkefjerning.
I 1985 udviklede University of Southampton i Storbritannien og Northeastern University i Japan med succes en erbium-doteret fiberforstærker. I dag kan Wuhan Optics Valley i Wuhan, Hubei-provinsen, Kina, uafhængigt producere denne erbium-dopede fiberforstærker og eksportere den til Nordamerika, Europa og andre steder. Denne anvendelse er en af de største opfindelser inden for fiberoptisk kommunikation, og så længe en vis andel erbium er doteret, kan den kompensere for tabet af optiske signaler i kommunikationssystemer. Denne forstærker er i øjeblikket den mest anvendte enhed inden for fiberoptisk kommunikation, i stand til at transmittere optiske signaler uden at svækkes.
Opslagstidspunkt: 16. august 2023