Element Magical Rare Earth: Terbium

Terbiumdia tafiditra ao amin'ny sokajy tany mavesatra tsy fahita firy, miaraka amin'ny fatran'ny tany amin'ny 1,1 ppm fotsiny.Terbium oxidelatsaky ny 0,01% amin'ny fitambaran'ny tany tsy fahita firy. Na dia amin'ny karazana yttrium ion avo lenta mavesatra tsy fahita firy amin'ny votoaty ambony indrindra amin'ny terbium, ny votoatin'ny terbium dia tsy misy afa-tsy 1.1-1.2% amin'ny fitambarany.tany tsy fahita firy, izay manondro fa anisan'ny sokajy "andriana" an'nytany tsy fahita firysinga. Nandritra ny 100 taona mahery hatramin'ny nahitana ny terbium tamin'ny 1843, ny tsy fahampiana sy ny lanjany dia nanakana ny fampiharana azy io nandritra ny fotoana ela. Tao anatin'ny 30 taona lasa izay ihanyterbiumnaneho ny talentany manokana.

Fahitana Tantara

Nahita terbium i Carl Gustaf Mosander, mpahay simia soedoà, tamin’ny 1843.yttrium oxideSYY2O3. Yttriumdia nomena ny anaran'ny tanànan'i Itby any Soeda. Talohan'ny nipoiran'ny teknolojia fifanakalozana ion, ny terbium dia tsy natokana tamin'ny endriny madio.

Nizara voalohany i Mossanderyttrium oxideho fizarana telo, samy nomena anarana avy amin'ny ores:yttrium oxide, erbium oxide, aryterbium oxide. Terbium oxidenisy ampahany mavokely tany am-boalohany, noho ilay singa fantatra ankehitriny hoeerbium. Erbium oxide(anisan'izany ilay antsoina ankehitriny hoe terbium) dia ampahany tsy misy loko amin'ny vahaolana tany am-boalohany. Ny oxide tsy mety levona amin'io singa io dia heverina ho volontany.

Sarotra tamin’ny mpiasa tatỳ aoriana ny nijery bitika kely tsy miloko “erbium oxide", fa ny ampahany mavokely mety levona dia tsy azo odian-tsy hita. Ny adihevitra momba ny fisian'nyerbium oxidenipoitra imbetsaka. Tao anatin'ny korontana dia nivadika ny anarana tany am-boalohany ary niraikitra ny fifanakalozana anarana, ka ilay ampahany mavokely dia voatonona ho vahaolana misy erbium (ao amin'ny vahaolana dia mavokely). Inoana ankehitriny fa ny mpiasa mampiasa ny sodium disulfide na potassium sulfate hanesorana ny gazy karbonikayttrium oxidemivadika tsy nahyterbiumho any amin'ny cerium misy endasina. Fantatra amin'izao fotoana izao hoe'terbium', eo amin'ny 1% amin'ny tany am-boalohany ihanyyttrium oxidemisy, fa izany dia ampy mba hampitana loko mavo mazava hoyttrium oxide. Noho izany,terbiumsinga faharoa izay nisy azy tamin'ny voalohany, ary fehezin'ny mpifanolo-bodirindrina aminy,gadoliniumSYdysprosium.

Aorian'izay, rehefa hafatany tsy fahita firyNy singa dia nosarahina tamin'io fangaro io, na inona na inona ampahan'ny oxide, ny anaran'ny terbium dia voatazona hatramin'ny farany, ny oxide volontanyterbiumdia azo tamin'ny endrika madio. Ny mpikaroka tamin'ny taonjato faha-19 dia tsy nampiasa ny teknolojia fluorescence ultraviolet mba hijerena ireo nodules mavo na maitso mavana (III), izay manamora ny fahafantarana ny terbium amin'ny fifangaroana na vahaolana matanjaka.

Electron configuration

Fandrindrana elektronika:

1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f9

Ny fandaharana elektronika nyterbiumny [Xe] 6s24f9. Amin'ny ankapobeny, elektrôna telo ihany no azo esorina alohan'ny hahatongavan'ny fiampangana nokleary lehibe loatra ka tsy azo atao ionized bebe kokoa. Na izany aza, amin'ny trangan'nyterbium, ny semi fenoterbiummamela ny ionization fanampiny ny elektronika fahefatra eo anatrehan'ny oxidant tena mahery toy ny fluorine entona.

Metal

”"

Terbiumdia metaly fotsy tsy fahita firy amin'ny tany misy ductility, henjana ary malefaka azo tapahina amin'ny antsy. Teboka miempo 1360 ℃, teboka mangotraka 3123 ℃, hakitroky 8229 4kg/m3. Raha ampitahaina amin'ny singa lanthanide tany am-boalohany, dia miorina tsara amin'ny rivotra izy io. Ny singa fahasivy amin'ny singa lanthanide, terbium, dia metaly be fiampangana izay mihetsika amin'ny rano mba hamorona gazy hydrogène.

Amin'ny natiora,terbiumTsy mbola hita fa singa maimaim-poana, misy amin'ny ampahany kely ao amin'ny fasika thorium phosphorous cerium sy silicon beryllium yttrium ore.TerbiumMiara-miaina amin'ireo singa hafa tsy fahita firy amin'ny fasika monazite, miaraka amin'ny votoatin'ny terbium 0,03% amin'ny ankapobeny. Ny loharano hafa dia ahitana ny yttrium phosphate sy ny volamena tany tsy fahita firy, izay samy mifangaro amin'ny oksida misy hatramin'ny 1% terbium.

Fampiharana

Ny fampiharana nyterbiumNy ankamaroany dia ahitana sehatra teknolojia avo lenta, izay tetik'asa miompana amin'ny teknôlôjia sy tetik'asa miompana amin'ny fahalalana, ary koa ireo tetikasa manana tombony ara-toekarena lehibe, miaraka amin'ny fanantenana fampandrosoana manintona.

Ny faritra fampiharana lehibe dia ahitana:

(1) Ampiasaina amin'ny endriky ny tany tsy fahita firy mifangaro. Ohatra, izy io dia ampiasaina ho toy ny zezika iombonana amin'ny tany tsy fahita firy sy fanampin-tsakafo ho an'ny fambolena.

(2) Activator ho an'ny vovoka maitso amin'ny vovoka fluorescent telo voalohany. Ny fitaovana optoelektronika maoderina dia mitaky ny fampiasana loko fototra telo amin'ny phosphor, dia ny mena, maitso ary manga, izay azo ampiasaina hanamboarana loko isan-karazany. SYterbiumdia singa tena ilaina amin'ny vovoka fluorescent maitso avo lenta.

(3) Ampiasaina ho fitaovana fitahirizana magneto optika. Amorphous metal terbium transition metaly firaka sarimihetsika manify dia nampiasaina mba hamokarana avo lenta magneto optical discs.

(4) Fanamboarana fitaratra optika magneto. Ny vera rotatory Faraday misy terbium dia fitaovana fototra amin'ny famokarana rotators, isolator ary circulators amin'ny teknolojia laser.

(5) Ny fampandrosoana sy ny fampandrosoana ny terbium dysprosium ferromagnetostrictive alloy (TerFenol) dia nanokatra fampiharana vaovao ho an'ny terbium.

Ho an'ny fambolena sy fiompiana

Tany tsy fahita firyterbiumafaka manatsara ny kalitaon'ny voly ary mampitombo ny tahan'ny photosynthesis ao anatin'ny elanelana fifantohana. Ny complexes an'ny terbium dia manana hetsika biolojika avo lenta, ary ny complexes ternary an'nyterbium, Tb (Ala) 3BenIm (ClO4) 3-3H2O, dia manana fiantraikany tsara amin'ny bakteria sy bakteria amin'ny Staphylococcus aureus, Bacillus subtilis, ary Escherichia coli, manana fananana antibakteria midadasika. Ny fandalinana ireo complexes ireo dia manome tari-dalana fikarohana vaovao momba ny fanafody bakteria maoderina.

Ampiasaina amin'ny sehatry ny luminescence

Ny fitaovana optoelektronika maoderina dia mitaky ny fampiasana loko fototra telo amin'ny phosphor, dia ny mena, maitso ary manga, izay azo ampiasaina hanamboarana loko isan-karazany. Ary ny terbium dia singa tena ilaina amin'ny vovoka fluorescent maitso avo lenta. Raha ny fahaterahan`ny tany tsy fahita firy loko TV mena fluorescent vovoka no nandrisika ny fangatahanayttriumSYeuropium, avy eo ny fampiharana sy ny fampandrosoana ny terbium dia nampiroborobo ny tany tsy fahita firy telo loko voalohany fluorescent vovoka ho an'ny jiro. Tany am-piandohan'ireo taona 1980, Philips no namorona ny jiro fluorescent mitsitsy angovo voalohany eran-tany ary nampiroborobo azy haingana eran-tany. Ny Tb3+ ions dia afaka mamoaka hazavana maitso miaraka amin'ny halavan'ny onjam-pamokarana 545nm, ary saika ny vovoka fluorescent maitso tsy fahita firy dia mampiasa.terbium, ho mpikatroka.

Ny vovoka fluorescent maitso ampiasaina amin'ny fantsona TV cathode ray tubes (CRTs) dia mifototra indrindra amin'ny sulfide zinc mora sy mahomby, fa ny vovoka terbium kosa dia nampiasaina ho toy ny vovoka maitso maitso TV, toy ny Y2SiO5: Tb3 +, Y3 (Al, Ga) 5O12: Tb3+, ary LaOBr: Tb3+. Miaraka amin'ny fivoaran'ny televiziona avo lenta (HDTV) amin'ny efijery lehibe, dia novolavolaina ihany koa ny vovoka fluorescent maitso avo lenta ho an'ny CRT. Ohatra, misy vovobony fluorescent maitso hybrid dia novolavolaina tany ivelany, misy ny Y3 (Al, Ga) 5O12: Tb3 +, LaOCl: Tb3 +, ary Y2SiO5: Tb3 +, izay manana fahaiza-manao luminescence tsara amin'ny hakitroky amin'izao fotoana izao.

Ny vovoka fluorescent X-ray nentim-paharazana dia tungstate calcium. Tamin'ny taona 1970 sy 1980 dia novolavolaina ny vovobony fluorescent tany tsy fahita firy ho an'ny efijery sensitization, toy nyterbium, oxide lanthanum sulfide activated, terbium activated lanthanum bromide oxide (ho an'ny efijery maitso), ary terbium activated yttrium sulfide oxide. Raha oharina amin'ny kalsioma tungstate, tany tsy fahita firy fluorescent vovoka dia afaka mampihena ny fotoana X-ray irradiation ho an'ny marary amin'ny 80%, hanatsara ny famahana ny X-ray sarimihetsika, hanitatra ny androm-piainan'ny X-ray fantsona, ary hampihenana ny angovo fanjifàna. Terbium koa dia ampiasaina ho toy ny fluorescent powder activator ho an'ny fitsaboana X-ray fampivoarana efijery, izay afaka manatsara be ny fahatsapana ny X-ray fiovam-po ho Optical sary, hanatsara ny mazava ny X-ray sarimihetsika, ary tena mampihena ny fatra X- taratra amin'ny vatan'olombelona (mihoatra ny 50%).

Terbiumdia ampiasaina ho toy ny activator ao amin'ny phosphor LED fotsy mientanentana amin'ny hazavana manga ho an'ny jiro semiconductor vaovao. Azo ampiasaina amin'ny famokarana phosphor kristaly optique terbium aluminium magneto, amin'ny fampiasana diodes hazavana manga ho toy ny loharanon-jiro fientanam-po, ary ny fluorescence vokarina dia mifangaro amin'ny hazavana mihetsiketsika mba hamokarana hazavana fotsy madio.

Ny fitaovana electroluminescent vita amin'ny terbium dia ahitana vovobony fluorescent maitso sulfida zinc miaraka amin'nyterbiumtoy ny activator. Eo ambanin'ny taratra ultraviolet, ny complexe organika amin'ny terbium dia afaka mamoaka fluorescence maitso matanjaka ary azo ampiasaina ho fitaovana electroluminescent sarimihetsika manify. Na dia nisy fandrosoana lehibe vita aza tamin'ny fandalinana nytany tsy fahita firyorganika sarotra electroluminescent sarimihetsika manify, mbola misy elanelana avy amin'ny pratika, ary ny fikarohana momba ny tany tsy fahita firy organika sarotra electroluminescent sarimihetsika manify sy ny fitaovana mbola lalina.

Ny toetran'ny fluorescence an'ny terbium dia ampiasaina ho toy ny probe fluorescence. Ny fifandraisana misy eo amin'ny complexe ofloxacin terbium (Tb3+) sy ny asidra deoxyribonucleic (DNA) dia nodinihina tamin'ny fampiasana spectra fluorescence sy absorption, toy ny probe fluorescence ofloxacin terbium (Tb3+). Nasehon'ny valiny fa ny probe ofloxacin Tb3+ dia afaka mamorona gorodona mifamatotra amin'ny molekiola ADN, ary ny asidra deoxyribonucleic dia afaka manatsara ny fluorescence ny rafitra ofloxacin Tb3+. Miorina amin'io fiovana io dia azo faritana ny asidra deoxyribonucleic.

Ho an'ny fitaovana optika magneto

Ny fitaovana misy fiantraikany Faraday, fantatra amin'ny anarana hoe fitaovana magneto-optical, dia ampiasaina betsaka amin'ny lasers sy fitaovana optika hafa. Misy karazany roa ny fitaovana optika magneto: kristaly optika magneto sy fitaratra optika magneto. Anisan'izany, ny kristaly magneto-optical (toy ny yttrium vy garnet sy terbium gallium garnet) dia manana tombony amin'ny fampandehanana matetika sy ny fahamarinan-toerana mafana, saingy lafo sy sarotra ny manamboatra azy ireo. Ankoatr'izay, maro ireo kristaly magneto-optical miaraka amin'ny zoro fihodinan'ny Faraday avo dia avo lenta amin'ny onjam-peo fohy, izay mametra ny fampiasana azy. Raha ampitahaina amin'ny kristaly optika magneto, ny fitaratra optika magneto dia manana tombony amin'ny fandefasana avo lenta ary mora atao amin'ny sakana na fibre lehibe. Amin'izao fotoana izao, solomaso magneto-optical manana fiantraikany Faraday avo indrindra dia solomaso ion doped tany tsy fahita firy.

Ampiasaina amin'ny fitaovana fitahirizana magneto optika

Tao anatin'ny taona vitsivitsy izay, miaraka amin'ny fivoarana haingana ny multimedia sy ny automation birao, dia nitombo ny fangatahana kapila magnetika vaovao. Amorphous metal terbium transition metaly firaka sarimihetsika manify dia nampiasaina mba hamokarana avo lenta magneto optical discs. Anisan'izany, ny TbFeCo firaka sarimihetsika manify manana ny tsara indrindra fampisehoana. Ny fitaovana magneto-optical miorina amin'ny Terbium dia novokarina tamin'ny ambaratonga lehibe, ary ny kapila magneto-optical vita amin'izy ireo dia ampiasaina ho singa fitehirizana solosaina, miaraka amin'ny fahafaha-mitahiry in-10-15. Izy ireo dia manana tombony amin'ny fahafaha-manao lehibe sy ny hafainganam-pandehan'ny fidirana haingana, ary azo kosehina sy voasarona in'aliny maro rehefa ampiasaina amin'ny kapila optika avo lenta. Izy ireo dia fitaovana manan-danja amin'ny teknolojia fitahirizana fampahalalana elektronika. Ny fitaovana magneto-optika be mpampiasa indrindra amin'ny tarika hita maso sy akaiky-infraroda dia Terbium Gallium Garnet (TGG) kristaly tokana, izay fitaovana magneto-optika tsara indrindra amin'ny fanaovana rotators sy isolator Faraday.

Ho an'ny fitaratra optika magneto

Faraday magneto fitaratra optika manana mangarahara tsara sy isotropy amin'ny faritra hita maso sy infrarouge, ary afaka mamorona endrika sarotra isan-karazany. Mora ny mamokatra vokatra lehibe ary azo alaina amin'ny fibre optika. Noho izany, manana fanantenana fampiharana malalaka amin'ny fitaovana optika magneto toy ny isolator optika magneto, modulator optika magneto ary sensor sensor amin'izao fotoana izao. Noho ny fotoan'ny andriamby lehibe sy ny coefficient absorption kely ao amin'ny faritra hita maso sy infrarouge, ny ion Tb3+ dia lasa ion-tany tsy fahita firy amin'ny solomaso optika magneto.

Terbium dysprosium ferromagnetostrictive alloy

Tamin'ny fiafaran'ny taonjato faha-20, miaraka amin'ny fahalalahan'ny revolisiona ara-teknolojia eran'izao tontolo izao, dia nipoitra haingana ireo fitaovana fampiharana ny tany tsy fahita firy. Tamin'ny 1984, Iowa State University, ny Ames Laboratory of the US Department of Energy, ary ny US Navy Surface Weapons Research Center (izay niavian'ny mpiasa lehibe tao amin'ny Edge Technology Corporation (ET REMA) naorina taty aoriana) dia niara-niasa tamin'ny famolavolana vaovao tsy fahita firy. fitaovana manan-tsaina tany, izany hoe terbium dysprosium ferromagnetic magnetostrictive fitaovana. Ity fitaovana manan-tsaina vaovao ity dia manana toetra tena tsara amin'ny famadihana haingana ny angovo elektrika ho angovo mekanika. Ny transducers anaty rano sy electro-acoustic vita amin'ity fitaovana magnetostrictive goavambe ity dia nahomby tamin'ny fitaovana an-dranomasina, mpandahateny fanta-daza amin'ny solika, rafitra fanaraha-maso ny tabataba sy ny hovitrovitra, ary ny fitrandrahana ranomasina sy ny rafi-pifandraisana ambanin'ny tany. Noho izany, raha vao teraka ny terbium dysprosium vy goavam-be magnetostrictive fitaovana, dia nahazo niely patrana avy amin'ny firenena indostrialy manerana izao tontolo izao. Ny Edge Technologies any Etazonia dia nanomboka namokatra fitaovana magnetostrictive goavam-be terbium dysprosium vy tamin'ny 1989 ary nomena anarana hoe Terfenol D. Taorian'izay, Soeda, Japon, Rosia, Royaume-Uni, ary Aostralia koa dia nanamboatra fitaovana magnetostrictive goavam-be terbium dysprosium.

Avy amin'ny tantaran'ny fivoaran'ity fitaovana ity any Etazonia, na ny famoronana ny fitaovana sy ny fampiharana ampihimamba voalohany dia mifandray mivantana amin'ny indostrian'ny miaramila (toy ny tafika an-dranomasina). Na dia manamafy tsikelikely ny fahatakarany an'io fitaovana io aza ny sampana miaramila sy fiarovana ao Shina. Na izany aza, miaraka amin'ny fampivoarana lehibe ny tanjaky ny firenena manontolon'i Shina, dia tena maika tokoa ny fitakiana ny fanatanterahana ny paikady fifaninanana miaramila tamin'ny taonjato faha-21 sy ny fanatsarana ny haavon'ny fitaovana. Noho izany, ny fampiasana be dia be ny terbium dysprosium vy goavambe magnetostrictive fitaovana ataon'ny miaramila sy ny sampan-draharaham-piarovam-pirenena dia ho ilaina ara-tantara.

Raha fintinina, ny fananana tsara maro nyterbiumataovy ho mpikambana tena ilaina amin'ny fitaovana maro miasa sy toerana tsy azo soloina amin'ny sehatra fampiharana sasany. Noho ny fahalafosan’ny vidin’ny terbium anefa dia nandinika ny fomba hisorohana sy hampihenana ny fampiasana ny terbium ny olona mba hampihenana ny vidin’ny famokarana. Ohatra, ny tany tsy fahita firy magneto-optical fitaovana dia tokony hampiasa mora vidy ihany koavy dysprosiumkobalta na gadolinium terbium kobalta araka izay azo atao; Miezaha hampihena ny votoatin'ny terbium ao amin'ny vovoka fluorescent maitso izay tsy maintsy ampiasaina. Ny vidiny dia lasa anton-javatra manan-danja mametra ny fampiasana miely patranaterbium. Saingy maro ny fitaovana miasa tsy afaka manao izany raha tsy misy izany, noho izany dia tsy maintsy manaraka ny fitsipiky ny "fampiasana vy tsara amin'ny lelany" isika ary manandrana mamonjy ny fampiasanaterbiumaraka izay azo atao.

 


Fotoana fandefasana: Oct-25-2023