Erb, 68. pierwiastek w układzie okresowym.
Odkrycieerbjest pełen zwrotów akcji. W 1787 roku w małym miasteczku Itby, 1,6 kilometra od Sztokholmu w Szwecji, odkryto nowy rzadki pierwiastek ziem rzadkich w czarnym kamieniu, nazwanym ziemią itrową, zgodnie z miejscem odkrycia. Po rewolucji francuskiej chemik Mossander wykorzystał nowo opracowaną technologię, aby zredukować pierwiastkiitrz itrowej ziemi. W tym momencie ludzie zdali sobie sprawę, że itrowa ziemia nie jest „pojedynczym składnikiem” i znaleźli dwa inne tlenki: różowy nazywa siętlenek erbu, a jasnofioletowy nazywa się tlenkiem terbu. W 1843 roku Mossander odkrył erb iterb, ale nie wierzył, że dwie znalezione substancje były czyste i prawdopodobnie zmieszane z innymi substancjami. W kolejnych dekadach ludzie stopniowo odkrywali, że rzeczywiście jest w nim zmieszanych wiele pierwiastków i stopniowo znajdowali inne pierwiastki metali lantanowców oprócz erbu i terbu.
Badanie erbu nie przebiegało tak gładko jak jego odkrycie. Chociaż Maussand odkrył różowy tlenek erbu w 1843 r., to dopiero w 1934 r. uzyskano czyste próbkierb metalicznyzostały wyekstrahowane dzięki ciągłemu udoskonalaniu metod oczyszczania. Poprzez ogrzewanie i oczyszczaniechlorek erbui potasu, ludzie osiągnęli redukcję erbu przez metaliczny potas. Mimo to właściwości erbu są zbyt podobne do innych pierwiastków metalicznych lantanowców, co spowodowało prawie 50 lat stagnacji w pokrewnych badaniach, takich jak magnetyzm, energia tarcia i generowanie iskier. Do 1959 roku, wraz z zastosowaniem specjalnej struktury elektronowej 4f atomów erbu w powstających dziedzinach optycznych, erb zyskał uwagę i opracowano wiele zastosowań erbu.
Erb, srebrzystobiały, ma miękką teksturę i wykazuje silny ferromagnetyzm tylko w pobliżu zera absolutnego. Jest nadprzewodnikiem i jest powoli utleniany przez powietrze i wodę w temperaturze pokojowej.Tlenek erbujest różowoczerwonym kolorem powszechnie używanym w przemyśle porcelanowym i jest dobrym szkliwem. Erb jest skoncentrowany w skałach wulkanicznych i ma duże złoża mineralne w południowych Chinach.
Erb ma wyjątkowe właściwości optyczne i może przekształcać podczerwień w światło widzialne, co czyni go idealnym materiałem do produkcji detektorów podczerwieni i urządzeń noktowizyjnych. Jest to również narzędzie do wykrywania fotonów, zdolne do ciągłego pochłaniania fotonów poprzez określone poziomy wzbudzenia jonów w ciele stałym, a następnie wykrywania i zliczania tych fotonów w celu stworzenia detektora fotonów. Jednak wydajność bezpośredniej absorpcji fotonów przez trójwartościowe jony erbu nie była wysoka. Dopiero w 1966 roku naukowcy opracowali lasery erbowe, pośrednio przechwytując sygnały optyczne poprzez jony pomocnicze, a następnie przekazując energię do erbu.
Zasada lasera erbowego jest podobna do zasady lasera holmowego, ale jego energia jest znacznie niższa niż lasera holmowego. Laser erbowy o długości fali 2940 nanometrów może być używany do cięcia tkanek miękkich. Chociaż ten typ lasera w obszarze średniej podczerwieni ma słabą zdolność penetracji, może być szybko wchłaniany przez wilgoć w tkankach ludzkich, osiągając dobre wyniki przy mniejszej energii. Może on precyzyjnie ciąć, szlifować i usuwać tkanki miękkie, zapewniając szybkie gojenie się ran. Jest szeroko stosowany w zabiegach laserowych, takich jak zabiegi jamy ustnej, zaćmy białej, zabiegi kosmetyczne, usuwanie blizn i usuwanie zmarszczek.
W 1985 roku Uniwersytet Southampton w Wielkiej Brytanii i Northeastern University w Japonii pomyślnie opracowały wzmacniacz światłowodowy domieszkowany erbem. Obecnie Wuhan Optics Valley w Wuhan, prowincja Hubei, Chiny jest w stanie samodzielnie produkować ten wzmacniacz światłowodowy domieszkowany erbem i eksportować go do Ameryki Północnej, Europy i innych miejsc. Ta aplikacja jest jednym z największych wynalazków w komunikacji światłowodowej, o ile pewna proporcja erbu jest domieszkowana, może kompensować utratę sygnałów optycznych w systemach komunikacyjnych. Ten wzmacniacz jest obecnie najszerzej stosowanym urządzeniem w komunikacji światłowodowej, zdolnym do przesyłania sygnałów optycznych bez osłabiania.
Czas publikacji: 16-08-2023