Erbium, 68. prvek v periodické tabulce.
Objeveníerbiumje plná zvratů. V roce 1787 byla v malém městečku Itby, vzdáleném 1,6 kilometru od švédského Stockholmu, objevena nová vzácná zemina v černém kameni, nazvaná yttriová zemina podle místa nálezu. Po francouzské revoluci použil chemik Mossander nově vyvinutou technologii k redukci elementárních látekyttriumz yttriové zeminy. V tomto okamžiku si lidé uvědomili, že yttrium země není „jednosložkou“ a našli dva další oxidy: růžový se nazýváoxid erbiaa ten světle fialový se nazývá oxid terbium. V roce 1843 Mossander objevil erbium aterbium, ale nevěřil, že obě nalezené látky jsou čisté a možná smíšené s jinými látkami. V následujících desetiletích lidé postupně zjišťovali, že je v ní skutečně mnoho prvků smíchaných, a postupně nacházeli kromě erbia a terbia i další kovové prvky lanthanoidů.
Studium erbia nebylo tak hladké jako jeho objev. Ačkoli Maussand objevil růžový oxid erbia v roce 1843, teprve v roce 1934 byly získány čisté vzorkykovové erbiumbyly extrahovány díky neustálému zlepšování metod čištění. Zahříváním a čištěnímchlorid erbiaa draslíku, lidé dosáhli snížení erbia kovovým draslíkem. I tak jsou vlastnosti erbia příliš podobné jiným kovovým prvkům lanthanoidů, což má za následek téměř 50 let stagnace souvisejícího výzkumu, jako je magnetismus, třecí energie a tvorba jisker. Až do roku 1959, s aplikací speciální 4f vrstvy elektronové struktury atomů erbia ve vznikajících optických polích, erbium získalo pozornost a byly vyvinuty četné aplikace erbia.
Erbium, stříbrně bílé, má měkkou strukturu a pouze vykazuje silný feromagnetismus blízko absolutní nuly. Je to supravodič a pomalu se oxiduje vzduchem a vodou při pokojové teplotě.Oxid erbiaje růžově červená barva běžně používaná v porcelánovém průmyslu a je to dobrá glazura. Erbium je koncentrováno ve vulkanických horninách a má rozsáhlá ložiska nerostů v jižní Číně.
Erbium má vynikající optické vlastnosti a dokáže přeměnit infračervené na viditelné světlo, což z něj činí dokonalý materiál pro výrobu infračervených detektorů a zařízení pro noční vidění. Je to také zkušený nástroj v detekci fotonů, který je schopen nepřetržitě 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 vyvinuli vědci erbiové lasery nepřímým zachycováním optických signálů pomocí pomocných iontů a následným přenosem energie do erbia.
Princip erbiového laseru je podobný jako u holmiového laseru, ale jeho energie je mnohem nižší než u holmiového laseru. Erbiovým laserem o vlnové délce 2940 nanometrů lze řezat měkké tkáně. Ačkoli tento typ laseru ve střední infračervené oblasti má špatnou schopnost pronikání, může být rychle absorbován vlhkostí v lidských tkáních a dosáhnout dobrých výsledků s menší energií. Dokáže jemně řezat, brousit a odstraňovat měkké tkáně a dosáhnout tak rychlého hojení ran. Je široce používán při laserových operacích, jako je ústní dutina, bílý zákal, krása, odstranění jizev a odstranění vrásek.
V roce 1985 University of Southampton ve Velké Británii a Northeastern University v Japonsku úspěšně vyvinuly erbiem dopovaný vláknový zesilovač. V současné době je Wuhan Optics Valley ve Wuhanu v provincii Hubei v Číně schopno nezávisle vyrábět tento erbiem dopovaný vláknový zesilovač a exportovat jej do Severní Ameriky, Evropy a dalších míst. Tato aplikace je jedním z největších vynálezů v komunikaci pomocí optických vláken, pokud je určitý podíl erbia dopován, může kompenzovat ztrátu optických signálů v komunikačních systémech. Tento zesilovač je v současnosti nejpoužívanějším zařízením v komunikaci s optickými vlákny, schopným přenášet optické signály bez zeslabení.
Čas odeslání: 16. srpna 2023