Ербиум, 68. елемент у периодном систему.
Откриће одербијумпуна је преокрета. Године 1787. у градићу Итби, 1,6 километара удаљеном од Стокхолма, у Шведској, откривена је нова ретка земља у црном камену, названа итријумска земља према локацији открића. После Француске револуције, хемичар Мосандер је користио новоразвијену технологију за смањење елементалаитријумод итријума земље. У овом тренутку, људи су схватили да итријум земља није „једна компонента“ и пронашли су два друга оксида: ружичасти се зовеербијум оксид, а светлољубичаста се зове тербијум оксид. Године 1843. Мосандер је открио ербијум итербијум, али није веровао да су две пронађене супстанце чисте и да су могуће помешане са другим супстанцама. У наредним деценијама, људи су постепено открили да је у њему заиста помешано много елемената, и постепено су пронашли друге металне елементе лантанида осим ербија и тербијума.
Проучавање ербијума није било тако глатко као његово откриће. Иако је Мосанд открио ружичасти ербијум оксид 1843. године, тек 1934. чисти узорциметални ербијумекстраховани су због континуираног унапређења метода пречишћавања. Загревањем и пречишћавањемербијум хлориди калијума, људи су постигли смањење ербијума металним калијумом. Чак и тако, својства ербијума су превише слична другим лантанидним металним елементима, што доводи до скоро 50 година стагнације у сродним истраживањима, као што су магнетизам, енергија трења и стварање варница. Све до 1959. применом специјалне електронске структуре 4ф слоја атома ербијума у настајућим оптичким пољима, ербијум је привукао пажњу и развијене су вишеструке примене ербијума.
Ербијум, сребрно бели, има меку текстуру и показује само јак феромагнетизам близу апсолутне нуле. Он је суперпроводник и полако се оксидује ваздухом и водом на собној температури.Ербијум оксидје ружичасто црвена боја која се обично користи у индустрији порцелана и добра је глазура. Ербијум је концентрисан у вулканским стенама и има велика минерална лежишта у јужној Кини.
Ербијум има изванредна оптичка својства и може претворити инфрацрвену у видљиву светлост, што га чини савршеним материјалом за израду инфрацрвених детектора и уређаја за ноћно осматрање. Такође је вешт алат у детекцији фотона, способан да континуирано апсорбује фотоне кроз специфичне нивое побуђивања јона у чврстом стању, а затим детектује и броји ове фотоне како би се направио детектор фотона. Међутим, ефикасност директне апсорпције фотона тровалентним јонима ербијума није била висока. Тек 1966. године научници су развили ербијумске ласере тако што су индиректно хватали оптичке сигнале преко помоћних јона, а затим преносили енергију на ербијум.
Принцип ербијум ласера је сличан оном холмијум ласера, али је његова енергија много нижа од холмијум ласера. Ербијум ласер са таласном дужином од 2940 нанометара може се користити за сечење меког ткива. Иако овај тип ласера у средњем инфрацрвеном региону има слабу способност продирања, може се брзо апсорбовати влагом у људским ткивима, постижући добре резултате са мање енергије. Може фино да сече, меље и уклања мека ткива, постижући брзо зарастање рана. Широко се користи у ласерским операцијама као што су орална шупљина, бела катаракта, лепота, уклањање ожиљака и бора.
Године 1985. Универзитет Саутемптон у Великој Британији и Североисточни универзитет у Јапану успешно су развили појачивач са влакнима допираним ербијумом. Данас, Вухан Оптицс Валлеи у Вухану, провинција Хубеи, Кина, може самостално да произведе ово појачало са влакнима допираним ербијумом и да га извози у Северну Америку, Европу и друга места. Ова апликација је један од највећих изума у оптичкој комуникацији, све док је одређени део ербијума допиран, може да надокнади губитак оптичких сигнала у комуникационим системима. Ово појачало је тренутно најраспрострањенији уређај у оптичкој комуникацији, способан да преноси оптичке сигнале без слабљења.
Време поста: 16.08.2023