Erbium, le 68ème élément du tableau périodique.
La découverte deerbiumest plein de rebondissements.En 1787, dans la petite ville d'Itby, à 1,6 kilomètres de Stockholm, en Suède, une nouvelle terre rare fut découverte dans une pierre noire, nommée terre d'yttrium selon le lieu de la découverte.Après la Révolution française, le chimiste Mossander a utilisé une technologie nouvellement développée pour réduire les élémentsyttriumde la terre d'yttrium.À ce stade, les gens ont réalisé que la terre d’yttrium n’est pas un « composant unique » et ont découvert deux autres oxydes : le rose est appeléoxyde d'erbium, et le violet clair est appelé oxyde de terbium.En 1843, Mossander découvre l'erbium etterbium, mais il ne croyait pas que les deux substances trouvées étaient pures et éventuellement mélangées à d'autres substances.Au cours des décennies suivantes, les gens ont progressivement découvert qu'il contenait effectivement de nombreux éléments mélangés et ont progressivement découvert d'autres éléments métalliques lanthanides en plus de l'erbium et du terbium.
L’étude de l’erbium n’a pas été aussi fluide que sa découverte.Bien que Maussand ait découvert l'oxyde d'erbium rose en 1843, ce n'est qu'en 1934 que des échantillons purs d'erbiumerbium métalont été extraits grâce à l’amélioration continue des méthodes de purification.En chauffant et en purifiantchlorure d'erbiumet du potassium, les gens ont réussi à réduire l'erbium par le potassium métallique.Malgré cela, les propriétés de l'erbium sont trop similaires à celles d'autres éléments métalliques des lanthanides, ce qui entraîne près de 50 ans de stagnation dans les recherches connexes, telles que le magnétisme, l'énergie de friction et la génération d'étincelles.Jusqu'en 1959, avec l'application de la structure électronique spéciale à couche 4f des atomes d'erbium dans les domaines optiques émergents, l'erbium a attiré l'attention et de multiples applications ont été développées.
L'erbium, blanc argenté, a une texture douce et ne présente qu'un fort ferromagnétisme proche du zéro absolu.C'est un supraconducteur qui est lentement oxydé par l'air et l'eau à température ambiante.Oxyde d'erbiumest une couleur rouge rose couramment utilisée dans l'industrie de la porcelaine et constitue un bon vernis.L'erbium est concentré dans les roches volcaniques et possède des gisements minéraux à grande échelle dans le sud de la Chine.
L'erbium possède des propriétés optiques exceptionnelles et peut convertir l'infrarouge en lumière visible, ce qui en fait le matériau idéal pour fabriquer des détecteurs infrarouges et des appareils de vision nocturne.Il s'agit également d'un outil spécialisé dans la détection de photons, capable d'absorber en continu des photons via des niveaux d'excitation ionique spécifiques dans le solide, puis de détecter et de compter ces photons pour créer un détecteur de photons.Cependant, l’efficacité de l’absorption directe des photons par les ions erbium trivalents n’était pas élevée.Ce n'est qu'en 1966 que les scientifiques ont développé des lasers à l'erbium en capturant indirectement des signaux optiques via des ions auxiliaires, puis en transférant de l'énergie à l'erbium.
Le principe du laser erbium est similaire à celui du laser holmium, mais son énergie est bien inférieure à celle du laser holmium.Un laser à l'erbium d'une longueur d'onde de 2940 nanomètres peut être utilisé pour couper les tissus mous.Bien que ce type de laser dans la région infrarouge moyen ait une faible capacité de pénétration, il peut être rapidement absorbé par l'humidité des tissus humains, obtenant ainsi de bons résultats avec moins d'énergie.Il peut couper, broyer et enlever finement les tissus mous, permettant ainsi une cicatrisation rapide des plaies.Il est largement utilisé dans les chirurgies au laser telles que la cavité buccale, la cataracte blanche, la beauté, l'élimination des cicatrices et l'élimination des rides.
En 1985, l’Université de Southampton au Royaume-Uni et l’Université Northeastern au Japon ont développé avec succès un amplificateur à fibre dopée à l’erbium.Aujourd'hui, la Wuhan Optics Valley à Wuhan, dans la province du Hubei, en Chine, est en mesure de produire de manière indépendante cet amplificateur à fibre dopée à l'erbium et de l'exporter vers l'Amérique du Nord, l'Europe et d'autres endroits.Cette application est l'une des plus grandes inventions de la communication par fibre optique, tant qu'une certaine proportion d'erbium est dopé, elle peut compenser la perte des signaux optiques dans les systèmes de communication.Cet amplificateur est actuellement le dispositif le plus utilisé dans la communication par fibre optique, capable de transmettre des signaux optiques sans affaiblissement.
Heure de publication : 16 août 2023