Эрбій, 68-ы элемент у перыядычнай табліцы.
Адкрыццёэрбійпоўная паваротаў і нечаканасцяў. У 1787 годзе ў невялікім мястэчку Ітбю, за 1,6 кіламетра ад Стакгольма, Швецыя, у чорным камені быў знойдзены новы рэдказямельны элемент, названы ітрыевай зямлёй у адпаведнасці з месцам адкрыцця. Пасля Французскай рэвалюцыі хімік Масандер выкарыстаў нядаўна распрацаваную тэхналогію для памяншэння элементарнагаітрыйз ітрыевай зямлі. У гэты момант людзі зразумелі, што ітрыевая зямля не з'яўляецца «аднакампанентнай», і знайшлі два іншыя аксіды: ружовы называеццааксід эрбію, а светла-фіялетавы называецца аксідам тэрбію. У 1843 годзе Масандер адкрыў эрбій ітэрбій, але ён не верыў, што два знойдзеныя рэчывы былі чыстымі і, магчыма, змяшанымі з іншымі рэчывамі. У наступныя дзесяцігоддзі людзі паступова выявілі, што ў ім сапраўды змяшана шмат элементаў, і паступова знайшлі іншыя металічныя элементы лантанідаў, акрамя эрбія і тэрбія.
Вывучэнне эрбію ішло не так гладка, як яго адкрыццё. Нягледзячы на тое, што Масан адкрыў ружовы аксід эрбію ў 1843 годзе, чыстыя ўзоры былі атрыманы толькі ў 1934 годзе.эрбій металбылі здабытыя дзякуючы пастаяннаму ўдасканаленню метадаў ачысткі. Шляхам награвання і ачысткіхларыд эрбіюі калій, людзі дасягнулі аднаўлення эрбія металічным каліем. Тым не менш, уласцівасці эрбія занадта падобныя да іншых лантанідавых металічных элементаў, што прывяло да амаль 50-гадовага застою ў сумежных даследаваннях, такіх як магнетызм, энергія трэння і генерацыя іскраў. Да 1959 года, з ужываннем спецыяльнай электроннай структуры 4f-слая атамаў эрбія ў новых аптычных галінах, эрбій прыцягнуў увагу, і былі распрацаваны шматлікія прымяненні эрбія.
Эрбій, серабрыста-белага колеру, мае мяккую тэкстуру і праяўляе моцны ферамагнетызм толькі паблізу абсалютнага нуля. Ён звышправаднік і павольна акісляецца паветрам і вадой пры пакаёвай тэмпературы.Аксід эрбію— ружова-чырвоны колер, які звычайна выкарыстоўваецца ў фарфоравай прамысловасці і з'яўляецца добрай глазурай. Эрбій сканцэнтраваны ў вулканічных пародах і мае вялікія радовішчы карысных выкапняў на поўдні Кітая.
Эрбій валодае выдатнымі аптычнымі ўласцівасцямі і можа пераўтвараць інфрачырвонае выпраменьванне ў бачнае святло, што робіць яго ідэальным матэрыялам для вырабу інфрачырвоных дэтэктараў і прыбораў начнога бачання. Ён таксама з'яўляецца кваліфікаваным інструментам для выяўлення фатонаў, здольным бесперапынна паглынаць фатоны праз пэўныя ўзроўні ўзбуджэння іонаў у цвёрдым целе, а затым выяўляць і лічыць гэтыя фатоны для стварэння дэтэктара фатонаў. Аднак эфектыўнасць непасрэднага паглынання фатонаў трохвалентнымі іонамі эрбія была недастаткова высокай. Толькі ў 1966 годзе навукоўцы распрацавалі эрбіевыя лазеры шляхам ускоснага захопу аптычных сігналаў праз дапаможныя іоны, а затым перадачы энергіі эрбію.
Прынцып дзеяння эрбіевага лазера падобны да прынцыпу дзеяння гольміевага лазера, але яго энергія значна ніжэйшая, чым у гольміевага лазера. Эрбіевы лазер з даўжынёй хвалі 2940 нанаметраў можа выкарыстоўвацца для разразання мяккіх тканін. Нягледзячы на тое, што гэты тып лазера ў сярэднім інфрачырвоным дыяпазоне мае дрэнную пранікальную здольнасць, ён можа хутка паглынацца вільгаццю ў тканінах чалавека, дасягаючы добрых вынікаў з меншай энергіяй. Ён можа тонка разразаць, здрабняць і выдаляць мяккія тканіны, спрыяючы хуткаму гаенню ран. Ён шырока выкарыстоўваецца ў лазерных аперацыях, такіх як лячэнне паражніны рота, белая катаракта, касметыка, выдаленне рубцоў і маршчын.
У 1985 годзе Саўтгэмптанскі ўніверсітэт у Вялікабрытаніі і Паўночна-Усходні ўніверсітэт у Японіі паспяхова распрацавалі валаконны ўзмацняльнік, легаваны эрбіем. У наш час кампанія Wuhan Optics Valley у горадзе Ухань, правінцыя Хубэй, Кітай, можа самастойна вырабляць гэты валаконны ўзмацняльнік, легаваны эрбіем, і экспартаваць яго ў Паўночную Амерыку, Еўропу і іншыя краіны. Гэта прымяненне з'яўляецца адным з найвялікшых вынаходніцтваў у валаконна-аптычнай сувязі, бо пры ўмове пэўнай долі легаванага эрбія ён можа кампенсаваць страты аптычных сігналаў у сістэмах сувязі. Гэты ўзмацняльнік у цяперашні час з'яўляецца найбольш шырока выкарыстоўванай прыладай у валаконна-аптычнай сувязі, здольнай перадаваць аптычныя сігналы без аслаблення.
Час публікацыі: 16 жніўня 2023 г.