Ербий, 68-ият елемент в периодичната таблица.
Откриването наербийе пълен с обрати. През 1787 г. в малкото градче Итбю, на 1,6 километра от Стокхолм, Швеция, е открит нов рядкоземен елемент в черен камък, наречен итриева пръст според мястото на откритието. След Френската революция химикът Мосандер използва новоразработена технология за намаляване на елементарните...итрийот итриева пръст. В този момент хората осъзнали, че итриевата пръст не е „единичен компонент“ и открили два други оксида: розовият се наричаербий оксид, а светлолилавият се нарича тербиев оксид. През 1843 г. Мосандер открива ербий итербий, но той не вярвал, че двете открити вещества са чисти и евентуално смесени с други вещества. През следващите десетилетия хората постепенно открили, че в него наистина има смесени много елементи и постепенно открили други метални елементи от групата на лантанидите освен ербия и тербия.
Изследването на ербия не е било толкова гладко, колкото откриването му. Въпреки че Мосан открива розов ербиев оксид през 1843 г., едва през 1934 г. са получени чисти проби от него.ербий металбяха извлечени благодарение на непрекъснатото усъвършенстване на методите за пречистване. Чрез нагряване и пречистванеербиево-хлориди калий, хората са постигнали редукцията на ербий с метал калий. Въпреки това, свойствата на ербия са твърде сходни с тези на други лантанидни метални елементи, което е довело до близо 50 години застой в свързаните изследвания, като магнетизъм, енергия на триене и генериране на искри. До 1959 г., с прилагането на специалната електронна структура на 4f слоя на ербиевите атоми в нововъзникващите оптични полета, ербият привлича вниманието и са разработени множество негови приложения.
Ербият, сребристобял, има мека текстура и проявява силен феромагнетизъм само близо до абсолютната нула. Той е свръхпроводник и бавно се окислява от въздух и вода при стайна температура.Ербиев оксиде розовочервен цвят, често използван в порцелановата индустрия и е добър за глазура. Ербият е концентриран във вулканични скали и има големи минерални находища в Южен Китай.
Ербият има изключителни оптични свойства и може да преобразува инфрачервената светлина във видима, което го прави идеалният материал за направата на инфрачервени детектори и устройства за нощно виждане. Той е и умел инструмент за откриване на фотони, способен непрекъснато да абсорбира фотони чрез специфични нива на възбуждане на йони в твърдото тяло, а след това да открива и брои тези фотони, за да създаде фотонен детектор. Ефективността на директното абсорбиране на фотони от тривалентни ербиеви йони обаче не е висока. Едва през 1966 г. учените разработват ербиеви лазери чрез индиректно улавяне на оптични сигнали чрез спомагателни йони и след това прехвърляне на енергия към ербия.
Принципът на ербиевия лазер е подобен на този на холмиевия лазер, но енергията му е много по-ниска от тази на холмиевия лазер. Ербиев лазер с дължина на вълната от 2940 нанометра може да се използва за рязане на меки тъкани. Въпреки че този тип лазер в средната инфрачервена област има лоша проникваща способност, той може бързо да се абсорбира от влагата в човешките тъкани, постигайки добри резултати с по-малко енергия. Той може фино да реже, смила и отстранява меки тъкани, постигайки бързо заздравяване на рани. Той се използва широко в лазерни операции като устна кухина, бяла катаракта, козметика, премахване на белези и премахване на бръчки.
През 1985 г. Университетът в Саутхемптън, Великобритания, и Североизточният университет в Япония успешно разработиха усилвател с оптични влакна, легиран с ербий. Днес Wuhan Optics Valley в Ухан, провинция Хубей, Китай, е в състояние самостоятелно да произвежда този усилвател с оптични влакна, легиран с ербий, и да го изнася в Северна Америка, Европа и други места. Това приложение е едно от най-великите изобретения в областта на оптичните комуникации, тъй като определена част от ербия е легирана, тя може да компенсира загубата на оптични сигнали в комуникационните системи. Този усилвател в момента е най-широко използваното устройство в областта на оптичните комуникации, способно да предава оптични сигнали без отслабване.
Време на публикуване: 16 август 2023 г.