Erbium, 68. prvok v periodickej tabuľke.
Objaverbiumje plný zvratov a prekvapení. V roku 1787 bola v malom mestečku Itby, 1,6 kilometra od Štokholmu vo Švédsku, objavená nová vzácna zemina v čiernom kameni, pomenovaná ytriová zem podľa miesta objavu. Po francúzskej revolúcii chemik Mossander použil novovyvinutú technológiu na redukciu elementárnychytriumz ytriovej hliny. V tomto bode si ľudia uvedomili, že ytriová hlinka nie je „jednozložková“ a objavili dva ďalšie oxidy: ružový sa nazývaoxid erbiaa svetlofialový sa nazýva oxid terbia. V roku 1843 Mossander objavil erbium aterbium, ale neveril, že tieto dve nájdené látky boli čisté a možno zmiešané s inými látkami. V nasledujúcich desaťročiach ľudia postupne zistili, že v ňom je skutočne zmiešaných veľa prvkov a postupne okrem erbia a terbia nachádzali aj iné lantanoidové kovové prvky.
Štúdium erbia nebolo také hladké ako jeho objav. Hoci Maussand objavil ružový oxid erbia v roku 1843, až v roku 1934 boli získané čisté vzorky...erbiumboli extrahované vďaka neustálemu zlepšovaniu metód čistenia. Zahrievaním a čistenímchlorid erbiaa draslíka, ľudia dosiahli redukciu erbia kovovým draslíkom. Napriek tomu sú vlastnosti erbia príliš podobné iným lantanoidovým kovovým prvkom, čo viedlo k takmer 50-ročnej stagnácii v súvisiacom výskume, ako je magnetizmus, energia trenia a generovanie iskier. Až do roku 1959, s aplikáciou špeciálnej 4f-vrstvovej elektronickej štruktúry atómov erbia v rozvíjajúcich sa optických poliach, erbium získalo pozornosť a vyvinuli sa viaceré aplikácie erbia.
Erbium, striebornobiele, má mäkkú textúru a silný feromagnetizmus vykazuje iba v blízkosti absolútnej nuly. Je to supravodič a pri izbovej teplote sa pomaly oxiduje vzduchom a vodou.Oxid erbiaje ružovočervená farba bežne používaná v porcelánovom priemysle a je dobrou glazúrou. Erbium sa koncentruje v sopečných horninách a má rozsiahle ložiská nerastov v južnej Číne.
Erbium má vynikajúce optické vlastnosti a dokáže premieňať infračervené žiarenie na viditeľné svetlo, vďaka čomu je perfektným materiálom na výrobu infračervených detektorov a zariadení na nočné videnie. Je tiež zručným nástrojom na detekciu fotónov, schopným kontinuálne absorbovať fotóny prostredníctvom špecifických úrovní excitácie iónov v pevnej látke a následne tieto fotóny detegovať a počítať, čím sa vytvorí detektor fotónov. Účinnosť priamej absorpcie fotónov trojmocnými iónmi erbia však nebola vysoká. Až v roku 1966 vedci vyvinuli erbiové lasery nepriamym zachytávaním optických signálov prostredníctvom pomocných iónov a následným prenosom energie na erbium.
Princíp erbiového laseru je podobný princípu holmiového laseru, ale jeho energia je oveľa nižšia ako u holmiového laseru. Erbiový laser s vlnovou dĺžkou 2940 nanometrov sa môže použiť na rezanie mäkkých tkanív. Hoci tento typ laseru v strednej infračervenej oblasti má slabú penetračnú schopnosť, dokáže sa rýchlo absorbovať vlhkosťou v ľudských tkanivách, čím dosahuje dobré výsledky s menšou spotrebou energie. Dokáže jemne rezať, brúsiť a odstraňovať mäkké tkanivá, čím dosahuje rýchle hojenie rán. Široko sa používa pri laserových operáciách, ako sú operácie ústnej dutiny, bieleho šedého zákalu, kozmetické zákroky, odstraňovanie jaziev a vrások.
V roku 1985 Univerzita v Southamptone vo Veľkej Británii a Severovýchodná univerzita v Japonsku úspešne vyvinuli vláknový zosilňovač dopovaný erbiom. V súčasnosti je spoločnosť Wuhan Optics Valley vo Wu-chane v provincii Chu-pej v Číne schopná samostatne vyrábať tento vláknový zosilňovač dopovaný erbiom a exportovať ho do Severnej Ameriky, Európy a ďalších krajín. Táto aplikácia je jedným z najväčších vynálezov v oblasti optickej komunikácie. Pokiaľ je určitý podiel erbia dopovaný, dokáže kompenzovať stratu optických signálov v komunikačných systémoch. Tento zosilňovač je v súčasnosti najpoužívanejším zariadením v oblasti optickej komunikácie, schopným prenášať optické signály bez oslabenia.
Čas uverejnenia: 16. augusta 2023