Erbium, det 68. grundstof i det periodiske system.
Opdagelsen aferbiumer fuld af drejninger.I 1787, i den lille by Itby, 1,6 kilometer væk fra Stockholm, Sverige, blev en ny sjælden jordart opdaget i en sort sten, kaldet yttriumjord i henhold til fundets placering.Efter den franske revolution brugte kemiker 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 mente ikke, at de to fundne stoffer var rene og muligvis blandet med andre stoffer.I de følgende årtier opdagede folk gradvist, at der faktisk var mange grundstoffer blandet i det, og efterhånden fandt man andre lanthanidmetalelementer udover erbium og terbium.
Studiet af erbium var ikke så glat som dets opdagelse.Selvom Maussand opdagede pink erbiumoxid i 1843, var det først i 1934, at rene prøver aferbium metalblev udvundet på grund af kontinuerlig forbedring af oprensningsmetoder.Ved opvarmning og rensningerbiumchloridog kalium, har folk opnået reduktionen af erbium ved metalkalium.Alligevel ligner erbiums egenskaber for andre lanthanidmetalelementer, hvilket resulterer i næsten 50 års stagnation i relateret forskning, såsom magnetisme, friktionsenergi og gnistdannelse.Indtil 1959, med anvendelsen af den specielle 4f-lags elektroniske struktur af erbium-atomer i nye optiske felter, fik erbium opmærksomhed, og flere anvendelser af erbium blev udviklet.
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 rosa rød farve, der almindeligvis bruges i porcelænsindustrien og er en god glasur.Erbium er koncentreret i vulkanske bjergarter og har store mineralforekomster i det sydlige Kina.
Erbium har enestående optiske egenskaber og kan konvertere infrarødt 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 ion-excitationsniveauer i det faste stof og derefter detektere og tælle disse fotoner for at skabe en fotondetektor.Imidlertid var effektiviteten af direkte absorption af fotoner af trivalente erbiumioner ikke høj.Det var først i 1966, at videnskabsmænd udviklede erbiumlasere ved indirekte at fange optiske signaler gennem hjælpeioner og derefter overføre energi til erbium.
Princippet for 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 i det midterste infrarøde område har dårlig gennemtrængningsevne, kan den hurtigt absorberes af fugt i menneskeligt væv, hvilket giver gode resultater med mindre energi.Det kan fint skære, slibe og fjerne blødt væv og opnå hurtig sårheling.Det er meget udbredt i laseroperationer såsom mundhule, hvid grå stær, skønhed, fjernelse af ar og fjernelse af rynker.
I 1985 udviklede University of Southampton i Storbritannien og Northeastern University i Japan med succes en erbium-doteret fiberforstærker.I dag er Wuhan Optics Valley i Wuhan, Hubei-provinsen, Kina i stand til selvstændigt at producere denne erbium-doterede fiberforstærker og eksportere den til Nordamerika, Europa og andre steder.Denne applikation er en af de største opfindelser inden for fiberoptisk kommunikation, så længe en vis del af erbium er dopet, kan den kompensere for tabet af optiske signaler i kommunikationssystemer.Denne forstærker er i øjeblikket den mest udbredte enhed i fiberoptisk kommunikation, der er i stand til at transmittere optiske signaler uden at blive svækket.
Indlægstid: 16. august 2023