Erbium, 68. prvok v periodickej tabuľke.
Objavenieerbiumje plná zvratov. V roku 1787 bola v malom mestečku Itby, 1,6 kilometra od švédskeho Štokholmu, objavená nová vzácna zemina v čiernom kameni, nazvaná ytriová zemina podľa miesta nálezu. Po Francúzskej revolúcii chemik Mossander použil novo vyvinutú technológiu na redukciu prvkovytriumz ytriovej zeminy. V tomto bode si ľudia uvedomili, že zem ytria nie je „jednozložková“ a našli dva ďalšie oxidy: ružový sa nazývaoxid erbiaa ten svetlofialový sa nazýva oxid terbium. V roku 1843 objavil Mossander erbium aterbium, ale neveril, že dve nájdené látky sú čisté a možno zmiešané s inými látkami. V nasledujúcich desaťročiach ľudia postupne zisťovali, že je v nej skutočne primiešaných veľa prvkov a postupne okrem erbia a terbia našli aj iné kovové prvky lantanoidov.
Štúdium erbia nebolo také hladké ako jeho objav. Hoci Maussand objavil ružový oxid erbia v roku 1843, až v roku 1934 boli čisté vzorkyerbiový kovboli extrahované v dôsledku neustáleho zlepšovania metód čistenia. Zahrievaním a čistenímchlorid erbiaa draslíka, ľudia dosiahli redukciu erbia kovovým draslíkom. Napriek tomu sú vlastnosti erbia príliš podobné iným kovovým prvkom lantanoidov, čo vedie k takmer 50-ročnej stagnácii súvisiaceho výskumu, ako je magnetizmus, trecia energia a vytváranie iskier. Až do roku 1959, s aplikáciou špeciálnej 4f vrstvenej elektronickej štruktúry atómov erbia vo vznikajúcich optických poliach, erbium získalo pozornosť a vyvinuli sa viaceré aplikácie erbia.
Erbium, strieborno-biele, má mäkkú textúru a vykazuje iba silný feromagnetizmus blízko absolútnej nuly. Je to supravodič a pomaly sa oxiduje vzduchom a vodou pri izbovej teplote.Oxid erbiaje ružovočervená farba bežne používaná v porcelánovom priemysle a je dobrou glazúrou. Erbium sa koncentruje vo vulkanických horninách a má rozsiahle ložiská nerastov v južnej Číne.
Erbium má vynikajúce optické vlastnosti a dokáže premeniť infračervené svetlo na viditeľné svetlo, čo z neho robí dokonalý materiál na výrobu infračervených detektorov a zariadení na nočné videnie. Je to tiež skúsený nástroj na detekciu fotónov, ktorý je schopný nepretržite absorbovať fotóny prostredníctvom špecifických úrovní excitácie iónov v pevnej látke a potom tieto fotóny detegovať a počítať, aby sa vytvoril detektor fotónov. Účinnosť priamej absorpcie fotónov trojmocnými iónmi erbia však nebola vysoká. Až v roku 1966 vedci vyvinuli erbiové lasery nepriamym zachytávaním optických signálov pomocou pomocných iónov a následným prenosom energie do erbia.
Princíp erbiového lasera je podobný ako pri holmiovom laseri, ale jeho energia je oveľa nižšia ako u holmiového lasera. Na rezanie mäkkých tkanív možno použiť erbiový laser s vlnovou dĺžkou 2940 nanometrov. Hoci tento typ lasera v strednej infračervenej oblasti má slabú penetračnú schopnosť, môže byť rýchlo absorbovaný vlhkosťou v ľudských tkanivách, čím sa dosahujú dobré výsledky s menšou energiou. Dokáže jemne rezať, brúsiť a odstraňovať mäkké tkanivá, čím sa dosahuje rýchle hojenie rán. Je široko používaný pri laserových operáciách, ako je ústna dutina, biely zákal, krása, odstraňovanie jaziev a odstraňovanie vrások.
V roku 1985 University of Southampton vo Veľkej Británii a Northeastern University v Japonsku úspešne vyvinuli erbiom dopovaný vláknový zosilňovač. V súčasnosti je Wuhan Optics Valley vo Wuhan, provincia Hubei, Čína schopná nezávisle vyrábať tento erbiom dopovaný vláknový zosilňovač a exportovať ho do Severnej Ameriky, Európy a ďalších miest. Táto aplikácia je jedným z najväčších vynálezov v komunikácii pomocou optických vlákien, pokiaľ je určitý podiel erbia dopovaný, môže kompenzovať stratu optických signálov v komunikačných systémoch. Tento zosilňovač je v súčasnosti najpoužívanejším zariadením v komunikácii z optických vlákien, schopným prenášať optické signály bez zoslabovania.
Čas odoslania: 16. augusta 2023