テルビウムヘビーのカテゴリーに属します希土類、わずか1.1 ppmで地球の地殻に存在量が少ない。酸化テルビウムは、希土類全体の0.01％未満を占めています。テルビウムの最高含有量を持つ高Yttriumイオンタイプの重い希土類鉱石でさえ、テルビウム含有量は総希土類の1.1〜1.2％のみを占めており、希土類元素の「貴族」カテゴリに属していることを示しています。 1843年にテルビウムが発見されてから100年以上にわたり、その希少性と価値は長い間その実用的な応用を妨げてきました。テルビウムがそのユニークな才能を示したのは過去30年後になっていない。
歴史の発見
スウェーデンの化学者カール・グスタフ・モーザンダーは1843年にテルビウムを発見しました。彼はその不純物を見つけましたYttrium（III）酸化物そしてY2O3。 Yttriumは、スウェーデンのYtterbyの村にちなんで名付けられました。イオン交換技術の出現前は、テルビウムは純粋な形で分離されていませんでした。
Mosantは最初にYttrium（III）酸化物を3つの部分に分割しました。すべて鉱石にちなんで名付けられました。エルビウム（III）酸化物、および酸化テルビウム。酸化テルビウムは、現在はエルビウムとして知られている元素のため、もともとピンクの部分で構成されていました。 「エルビウム（III）酸化物」（現在テルビウムと呼ばれるものを含む）は、もともと溶液の本質的に無色部分でした。この元素の不溶性酸化物は茶色と見なされます。
後の労働者は、小さな無色の「エルビウム（III）酸化物」をほとんど観察できませんでしたが、可溶性ピンクの部分は無視できませんでした。エルビウム（III）酸化物の存在に関する議論は繰り返し発生しています。カオスでは、元の名前が逆になり、名前の交換が詰まっていたため、ピンクの部分は最終的にエルビウムを含む溶液として言及されました（溶液中、ピンクでした）。現在、硫酸ナトリウムまたは硫酸カリウムを使用する労働者が摂取していると考えられていますセリウム（IV）酸化物イットリウム（III）酸化物から外れて、意図せずにテルビウムをセリウムを含む堆積物に変えます。現在「テルビウム」として知られている元のYttrium（III）酸化物の約1％のみが、イットリウム（III）酸化物に黄色がかった色を渡すのに十分です。したがって、テルビウムは最初にそれを含む二次成分であり、その近隣のガドリニウムとジスプロシウムによって制御されています。
その後、酸化物の割合に関係なく、他の希土類元素がこの混合物から分離されたときはいつでも、最終的にテルビウムの名前が保持され、テルビウムの茶色の酸化物が純粋な形で得られました。 19世紀の研究者は、紫外線蛍光技術を使用して明るい黄色または緑色の結節（III）を観察しなかったため、テルビウムが固体混合物や溶液で容易に認識されました。
電子構成
電子構成：
1S2 2S2 2P6 3S2 3P6 4S2 3D10 4P6 5S2 4D10 5P6 6S2 4F9
テルビウムの電子構成は[Xe] 6S24F9です。通常、核電荷が大きくなりすぎてさらにイオン化するには3つの電子のみを除去できますが、テルビウムの場合、半充填テルビウムにより、フッ素ガスなどの非常に強い酸化剤の存在下で4番目の電子がさらにイオン化されます。
テルビウムは、ナイフで切断できる延性、靭性、柔らかさを備えた銀の白い希土類金属です。融点1360℃、沸点3123℃、密度8229 4kg/m3。初期のランタニドと比較して、空気中は比較的安定しています。ランタニドの9番目の要素として、テルビウムは強い電力を備えた金属です。水と反応して水素を形成します。
自然界では、テルビウムは自由な要素であることがわかったことはありません。その少量は、トリウム砂とガドリナイトに存在します。テルビウムは、モナザイト砂の他の希土類元素と共存し、一般的に0.03％のテルビウム含有量を含んでいます。他のソースはゼノタイムと黒い希少金の鉱石であり、どちらも酸化物の混合物であり、最大1％のテルビウムを封じ込めています。
応用
テルビウムの適用には、主にハイテク分野が含まれます。ハイテク分野は、技術集約的であり、知識集約的な最先端のプロジェクトであり、魅力的な開発の見通しを備えた経済的利益の大きなプロジェクトです。
主なアプリケーション領域には次のものがあります。
（1）混合希土類の形で利用される。たとえば、それは希土類化合物肥料として使用され、農業用の飼料添加剤として使用されます。
（2）3つの主要な蛍光粉末の緑色粉末の活性化因子。最新の光電子材料には、さまざまな色を合成するために使用できる、赤、緑、青の3つの基本的な色のリンを使用する必要があります。そして、テルビウムは、多くの高品質の緑色蛍光粉末に不可欠な成分です。
（3）マグネトー光貯蔵材料として使用。アモルファス金属テルビウム遷移金属合金薄膜は、高性能の磁気光学ディスクの製造に使用されています。
（4）Magneto光学ガラスの製造。テルビウムを含むファラデー回転ガラスは、レーザー技術の回転器、アイソレーター、および循環器を製造するための重要な材料です。
（5）テルビウムジスプロシウム強磁性抑制合金（テルフェノール）の開発と開発により、テルビウムの新しい用途が開かれました。
農業と畜産のため
希土類テルビウムは、作物の品質を改善し、特定の濃度範囲内で光合成速度を上げることができます。テルビウム錯体は高い生物活性を持っています。テルビウム、TB（ALA）3benim（CLO4）3・3H2Oの三元複合体は、黄色ブドウ球菌、枯草菌、および大腸菌に良好な抗菌および細菌性効果を持っています。彼らは幅広い抗菌スペクトルを持っています。このような複合体の研究は、現代の殺菌薬の新しい研究方向を提供します。
発光の分野で使用されます
最新の光電子材料には、さまざまな色を合成するために使用できる、赤、緑、青の3つの基本的な色のリンを使用する必要があります。そして、テルビウムは、多くの高品質の緑色蛍光粉末に不可欠な成分です。レアアースカラーテレビの赤い蛍光粉末の誕生がイットトリウムとユーロピウムの需要を刺激した場合、テルビウムの応用と発達は、ランプ用の希土類3つの主要な色の緑色蛍光粉末によって促進されました。 1980年代初頭、フィリップスは世界初のコンパクトな省エネ蛍光ランプを発明し、すぐにグローバルに宣伝しました。 Tb3+イオンは、波長545nmで緑色の光を放出する可能性があり、ほとんどすべての希土類緑色の蛍光体はテルビウムを活性化因子として使用します。
カラーテレビカソードレイチューブ（CRT）の緑色蛍光体は常に安価で効率的な硫化亜鉛に基づいていますが、テルビウム粉末は常にY2SIO5：TB3+、Y3（AL、GA）5O12：TB3+、Laobr ∶TB3+を含む投影カラーTVの緑色蛍光体として使用されてきました。大画面の高解像度テレビ（HDTV）の開発により、CRTの高性能緑色蛍光粉末も開発されています。たとえば、ハイブリッドグリーン蛍光粉末は海外で開発されており、Y3（AL、GA）5O12：TB3+、LAOCL：TB3+、およびY2SIO5：TB3+で構成されており、高電流密度で優れた発光効率を持っています。
従来のX線蛍光粉末はタングステートカルシウムです。 1970年代および1980年代には、濃縮硫黄ランタン酸化硫黄、テルビウム活性化臭素酸化臭性（緑色のスクリーニング用）、テルビウム活性化硫黄ユートリウム（III）など、X-fray wittersの患者に比べて、テルビウム活性化硫黄Yttrium（III）酸化酸化液と比較するなど、濃い酸化症と比較して、テルビウム活性化スクリーンなどの希土類蛍光体が開発されました。 X線フィルムの解像度を改善し、X線チューブの寿命を延長し、エネルギー消費を削減します。テルビウムは、医療X線強化スクリーンの蛍光粉末活性化装置としても使用されます。これは、X線変換の光学画像への感度を大幅に改善し、X線フィルムの透明度を向上させ、X線の曝露量を人体への曝露量を大幅に減らすことができます（50％以上）。
テルビウムは、新しい半導体照明のために青色光で励起される白色LED蛍光体の活性化因子としても使用されます。青色光発光ダイオードを励起光源として使用して、テルビウムアルミニウムマグネトの光学結晶リンを生成するために使用でき、生成された蛍光を励起光と混合して純粋な白色光を生成します。
テルビウムで作られたエレクトロルミンセンター材料には、主に活性化因子としてテルビウムを含む硫化緑色の亜鉛が含まれています。紫外線照射の下では、テルビウムの有機錯体は強い緑色の蛍光を放出することができ、薄膜のエレクトロルミネセント材料として使用できます。希土類有機複合体のエレクトロルミネセント薄膜の研究では大きな進歩がありましたが、実用性からの特定のギャップがまだあり、希土類有機複合体のエレクトロルミネシス薄膜とデバイスに関する研究はまだ深くなっています。
テルビウムの蛍光特性は、蛍光プローブとしても使用されます。たとえば、オフロキサシンテルビウム（Tb3+）蛍光プローブを使用して、蛍光スペクトルと吸収スペクトルによるオフロキサシンテルビウム（Tb3+）複合体とDNA（DNA）間の相互作用を研究しました。 TB3+システム。この変化に基づいて、DNAを決定できます。
Magneto光学材料用
マグネトオプチック材料としても知られるファラデー効果のある材料は、レーザーやその他の光学装置で広く使用されています。 2つの一般的なタイプのマグネト光学材料があります。マグネト光学結晶とマグネト光学ガラスです。その中でも、磁気光学的結晶（イットトリウム鉄ガーネットやテルビウムガリウムガーネットなど）には、調整可能な動作周波数と高い熱安定性の利点がありますが、高価で製造が困難です。さらに、ファラデーの回転角が高い多くの磁気光学結晶は、短波範囲で吸収が高く、使用が制限されます。 Magneto光結晶と比較して、Magneto光学ガラスには高い透過率の利点があり、大きなブロックまたは繊維になりやすくなります。現在、ファラデー効果が高い磁気光学メガネは、主に希土類イオンドープグラスです。
Magneto光貯蔵材料に使用されます
近年、マルチメディアとオフィスオートメーションの急速な発展により、新しい大容量磁気ディスクの需要が増加しています。アモルファス金属テルビウム遷移金属合金フィルムは、高性能の磁気光学ディスクの製造に使用されています。その中で、TBFECO合金薄膜が最高のパフォーマンスを持っています。テルビウムベースの磁気光学材料は大規模に生産されており、それらから作られた磁気オプティックディスクはコンピューターストレージコンポーネントとして使用され、ストレージ容量は10〜15倍増加します。それらは、大容量と高速アクセス速度の利点があり、高密度光学ディスクに使用すると、数万回拭いてコーティングされます。それらは、電子情報ストレージテクノロジーの重要な材料です。可視および近赤外のバンドで最も一般的に使用される磁気光学材料は、テルビウムガリウムガーネット（TGG）シングルクリスタルです。
Magneto光学ガラス用
Faraday Magneto光学ガラスは、目に見える領域と赤外線領域で良好な透明性と等方性を持ち、さまざまな複雑な形状を形成できます。大規模な製品を簡単に製造でき、光ファイバーに引き込むことができます。したがって、Magneto光アイソレーター、Magneto光モジュレーター、光ファイバー電流センサーなどのMagneto光学デバイスに幅広いアプリケーションの見通しがあります。目に見える範囲と赤外線範囲の大きな磁気モーメントと小さな吸収係数のため、Tb3+イオンは、マグネトー光学ガラスで一般的に使用される希土類イオンになりました。
テルビウムジスプロシウム強磁性抑制合金
20世紀の終わりには、世界の科学的技術革命が深まるにつれて、新しい希土類応用材料が急速に出現しています。 1984年、アイオワ州米国大学、米国エネルギー省のエイムス研究所、米海軍の表面兵器研究センター（後期確立されたアメリカンエッジテクノロジーカンパニー（ET REMA）の主要人員がセンターから来ました）は、新しい希土類スマート材料、すなわちテルビウムディスプロジウム鉄の巨大物質材料を共同で開発しました。この新しいスマートマテリアルには、電気エネルギーを機械的エネルギーに迅速に変換するという優れた特性があります。この巨大な磁気式材料で作られた水中および電気音響トランスデューサーは、海軍機器、オイルウェル検出スピーカー、騒音および振動制御システム、海洋探査および地下通信システムで正常に構成されています。したがって、テルビウムのジスプロシウム鉄の巨大磁気測定物質が生まれるとすぐに、世界中の先進国から広範囲にわたる注目を集めました。米国のエッジテクノロジーは、1989年にテルビウムジスプロシウム鉄の巨大磁気造影材料の生産を開始し、その後テルフェノールDと名付けました。
米国におけるこの材料の発展の歴史から、材料の発明とその初期の独占的応用の両方は、軍事産業（海軍など）に直接関係しています。中国の軍事および防衛部門は、この資料に対する理解を徐々に強化しています。しかし、中国の包括的な国家権力が大幅に増加した後、21世紀に軍事競争戦略を実現し、機器のレベルを改善するための要件は確かに非常に緊急です。したがって、軍事および国防部門によるテルビウムジスプロシウム鉄の巨大磁気測定材料の広範な使用は、歴史的な必要性になるでしょう。
要するに、テルビウムの多くの優れた特性により、多くの機能材料の不可欠なメンバーとなり、いくつかの用途分野でかけがえのない位置になります。しかし、テルビウムの価格が高いため、人々は生産コストを削減するためにテルビウムの使用を避け、最小化する方法を研究してきました。たとえば、希土類の磁気光学材料は、可能な限り低コストのジスプロシウム鉄コバルトまたはガドリニウム・テルビウム・コバルトを使用する必要があります。使用する必要がある緑色蛍光粉末のテルビウムの含有量を減らすようにしてください。価格は、テルビウムの広範な使用を制限する重要な要因となっています。しかし、多くの機能的材料はそれなしではできないので、「刃に良い鋼を使用する」という原則を遵守し、可能な限りテルビウムの使用を節約しようとする必要があります。
投稿時間：7月5日 - 2023年