Ερβιο, το 68ο στοιχείο του περιοδικού πίνακα.
Η ανακάλυψη τουέρβιοείναι γεμάτο ανατροπές. Το 1787, στη μικρή πόλη Itby, 1,6 χιλιόμετρα μακριά από τη Στοκχόλμη της Σουηδίας, ανακαλύφθηκε μια νέα σπάνια γη σε μια μαύρη πέτρα, η οποία ονομάζεται γη ύττριο σύμφωνα με την τοποθεσία της ανακάλυψης. Μετά τη Γαλλική Επανάσταση, ο χημικός Mossander χρησιμοποίησε νέα τεχνολογία για να μειώσει τα στοιχειώδηύττριοαπό ύττριο γη. Σε αυτό το σημείο, οι άνθρωποι συνειδητοποίησαν ότι η γη του υττριίου δεν είναι ένα «μονό συστατικό» και βρήκαν δύο άλλα οξείδια: το ροζ ονομάζεταιοξείδιο του ερβίου, και το ανοιχτό μωβ ονομάζεται οξείδιο του τερβίου. Το 1843, ο Mossander ανακάλυψε το έρβιο καιτέρβιο, αλλά δεν πίστευε ότι οι δύο ουσίες που βρέθηκαν ήταν καθαρές και πιθανώς αναμεμειγμένες με άλλες ουσίες. Τις επόμενες δεκαετίες, οι άνθρωποι ανακάλυψαν σταδιακά ότι υπήρχαν πράγματι πολλά στοιχεία αναμεμειγμένα σε αυτό και σταδιακά βρήκαν και άλλα μεταλλικά στοιχεία λανθανίδης εκτός από το έρβιο και το τέρβιο.
Η μελέτη του ερβίου δεν ήταν τόσο ομαλή όσο η ανακάλυψή του. Αν και ο Maussand ανακάλυψε το ροζ οξείδιο του ερβίου το 1843, μόλις το 1934 καθαρά δείγματαμέταλλο έρβιοεξήχθησαν λόγω της συνεχούς βελτίωσης των μεθόδων καθαρισμού. Με θέρμανση και καθαρισμόχλωριούχο έρβιοκαι το κάλιο, οι άνθρωποι έχουν επιτύχει τη μείωση του ερβίου από μεταλλικό κάλιο. Ακόμα κι έτσι, οι ιδιότητες του ερβίου είναι πολύ παρόμοιες με άλλα μεταλλικά στοιχεία λανθανίδης, με αποτέλεσμα σχεδόν 50 χρόνια στασιμότητας στη σχετική έρευνα, όπως ο μαγνητισμός, η ενέργεια τριβής και η παραγωγή σπινθήρα. Μέχρι το 1959, με την εφαρμογή της ειδικής ηλεκτρονικής δομής 4f στιβάδων ατόμων ερβίου σε αναδυόμενα οπτικά πεδία, το έρβιο κέρδισε την προσοχή και αναπτύχθηκαν πολλαπλές εφαρμογές του ερβίου.
Το έρβιο, ασημί λευκό, έχει απαλή υφή και εμφανίζει μόνο ισχυρό σιδηρομαγνητισμό κοντά στο απόλυτο μηδέν. Είναι υπεραγωγός και οξειδώνεται αργά από τον αέρα και το νερό σε θερμοκρασία δωματίου.Οξείδιο του ερβίουείναι ένα ροζ κόκκινο χρώμα που χρησιμοποιείται συνήθως στη βιομηχανία πορσελάνης και είναι ένα καλό γλάσο. Το έρβιο συγκεντρώνεται σε ηφαιστειακά πετρώματα και έχει μεγάλης κλίμακας κοιτάσματα ορυκτών στη νότια Κίνα.
Το έρβιο έχει εξαιρετικές οπτικές ιδιότητες και μπορεί να μετατρέψει το υπέρυθρο σε ορατό φως, καθιστώντας το το τέλειο υλικό για την κατασκευή ανιχνευτών υπερύθρων και συσκευών νυχτερινής όρασης. Είναι επίσης ένα εξειδικευμένο εργαλείο στην ανίχνευση φωτονίων, ικανό να απορροφά συνεχώς φωτόνια μέσω συγκεκριμένων επιπέδων διέγερσης ιόντων στο στερεό, και στη συνέχεια να ανιχνεύει και να μετράει αυτά τα φωτόνια για να δημιουργήσει έναν ανιχνευτή φωτονίων. Ωστόσο, η αποτελεσματικότητα της άμεσης απορρόφησης φωτονίων από τρισθενή ιόντα ερβίου δεν ήταν υψηλή. Μόλις το 1966 οι επιστήμονες ανέπτυξαν λέιζερ ερβίου συλλαμβάνοντας έμμεσα οπτικά σήματα μέσω βοηθητικών ιόντων και στη συνέχεια μεταφέροντας ενέργεια στο έρβιο.
Η αρχή του λέιζερ ερβίου είναι παρόμοια με αυτή του λέιζερ ολμίου, αλλά η ενέργειά του είναι πολύ χαμηλότερη από αυτή του λέιζερ ολμίου. Ένα λέιζερ ερβίου με μήκος κύματος 2940 νανόμετρα μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την κοπή μαλακών ιστών. Αν και αυτός ο τύπος λέιζερ στη μέση υπέρυθρη περιοχή έχει χαμηλή ικανότητα διείσδυσης, μπορεί να απορροφηθεί γρήγορα από την υγρασία στους ανθρώπινους ιστούς, επιτυγχάνοντας καλά αποτελέσματα με λιγότερη ενέργεια. Μπορεί να κόψει, να τρίψει και να αφαιρέσει τους μαλακούς ιστούς, επιτυγχάνοντας γρήγορη επούλωση πληγών. Χρησιμοποιείται ευρέως σε επεμβάσεις με λέιζερ όπως η στοματική κοιλότητα, ο λευκός καταρράκτης, η ομορφιά, η αφαίρεση ουλών και η αφαίρεση ρυτίδων.
Το 1985, το Πανεπιστήμιο του Σαουθάμπτον στο Ηνωμένο Βασίλειο και το Πανεπιστήμιο Northeastern στην Ιαπωνία ανέπτυξαν με επιτυχία έναν ενισχυτή ινών με πρόσμειξη ερβίου. Σήμερα, το Wuhan Optics Valley στο Wuhan, στην επαρχία Hubei, στην Κίνα είναι σε θέση να παράγει ανεξάρτητα αυτόν τον ενισχυτή ινών με πρόσμιξη ερβίου και να τον εξάγει στη Βόρεια Αμερική, την Ευρώπη και άλλα μέρη. Αυτή η εφαρμογή είναι μια από τις μεγαλύτερες εφευρέσεις στην επικοινωνία οπτικών ινών, εφόσον ένα συγκεκριμένο ποσοστό ερβίου είναι ντοπαρισμένο, μπορεί να αντισταθμίσει την απώλεια οπτικών σημάτων στα συστήματα επικοινωνίας. Αυτός ο ενισχυτής είναι σήμερα η πιο ευρέως χρησιμοποιούμενη συσκευή στην επικοινωνία οπτικών ινών, ικανή να μεταδίδει οπτικά σήματα χωρίς να εξασθενεί.
Ώρα δημοσίευσης: Αυγ-16-2023