Erbium, 68. prvek v periodické tabulce.
Objeverbiumje plný zvratů a překvapení. V roce 1787 byla v malém městečku Itby, 1,6 kilometru od Stockholmu ve Švédsku, objevena nová vzácná zemina v černém kameni, pojmenovaná yttriumzemě podle místa objevu. Po francouzské revoluci chemik Mossander použil nově vyvinutou technologii k redukci elementárních...yttriumz yttriové hlinky. V tomto okamžiku si lidé uvědomili, že yttriová hlinka není „jednosložková“ a objevili dva další oxidy: růžový se nazýváoxid erbiaa světle fialový se nazývá oxid terbia. V roce 1843 Mossander objevil erbium aterbium, ale nevěřil, že obě nalezené látky byly čisté a případně smíchané s jinými látkami. V následujících desetiletích lidé postupně zjistili, že je v něm skutečně smíchaných mnoho prvků, a postupně kromě erbia a terbia nacházeli i další lanthanoidové kovové prvky.
Studium erbia nebylo tak hladké jako jeho objev. Ačkoli Maussand objevil růžový oxid erbia v roce 1843, až v roce 1934 byly získány čisté vzorky...erbiumbyly extrahovány díky neustálému zlepšování metod čištění. Zahříváním a čištěnímchlorid erbiaa draslíku, lidé dosáhli redukce erbia kovovým draslíkem. Přesto jsou vlastnosti erbia příliš podobné jiným lanthanoidovým kovovým prvkům, což vedlo k téměř 50leté stagnaci v souvisejícím výzkumu, jako je magnetismus, třecí energie a generování jisker. Až do roku 1959, kdy byla v nově vznikajících optických oblastech použita speciální elektronová struktura atomů erbia s vrstvou 4f, erbium získalo pozornost a byly vyvinuty četné aplikace erbia.
Erbium, stříbrně bílé, má měkkou texturu a silný feromagnetismus vykazuje pouze v blízkosti absolutní nuly. Je to supravodič a při pokojové teplotě se pomalu oxiduje vzduchem a vodou.Oxid erbiaje růžovočervená barva běžně používaná v porcelánovém průmyslu a je dobrou glazurou. Erbium se koncentruje ve vulkanických horninách a má rozsáhlá ložiska nerostů v jižní Číně.
Erbium má vynikající optické vlastnosti a dokáže převádět infračervené záření na viditelné světlo, což z něj činí perfektní materiál pro výrobu infračervených detektorů a zařízení pro noční vidění. Je také zručným nástrojem pro detekci fotonů, schopným kontinuálně absorbovat fotony prostřednictvím specifických úrovní excitace iontů v pevné látce a poté tyto fotony detekovat a počítat za účelem vytvoření detektoru fotonů. Účinnost přímé absorpce fotonů trojmocnými ionty erbia však nebyla vysoká. Až v roce 1966 vědci vyvinuli erbiové lasery nepřímým zachycením optických signálů prostřednictvím pomocných iontů a následným přenosem energie na erbium.
Princip erbiového laseru je podobný principu holmiového laseru, ale jeho energie je mnohem nižší než u holmiového laseru. Erbiový laser s vlnovou délkou 2940 nanometrů lze použít k řezání měkkých tkání. Ačkoli má tento typ laseru ve střední infračervené oblasti nízkou penetrační schopnost, může být rychle absorbován vlhkostí v lidských tkáních, čímž dosahuje dobrých výsledků s menším množstvím energie. Dokáže jemně řezat, brousit a odstraňovat měkké tkáně, čímž dosahuje rychlého hojení ran. Je široce používán v laserových operacích, jako je operace ústní dutiny, šedý zákal, kosmetika, odstraňování jizev a odstraňování vrásek.
V roce 1985 britská Univerzita v Southamptonu a japonská Northeastern University úspěšně vyvinuly vláknový zesilovač dopovaný erbiem. V současné době je společnost Wuhan Optics Valley ve Wu-chanu v provincii Chu-pej v Číně schopna tento vláknový zesilovač dopovaný erbiem samostatně vyrábět a exportovat ho do Severní Ameriky, Evropy a dalších zemí. Tato aplikace je jedním z největších vynálezů v oblasti optické komunikace. Pokud je určitý podíl erbia dopován, může kompenzovat ztrátu optických signálů v komunikačních systémech. Tento zesilovač je v současnosti nejrozšířenějším zařízením v oblasti optické komunikace, schopným přenášet optické signály bez zeslabení.
Čas zveřejnění: 16. srpna 2023