Иттербий

редактировать
химический элемент с атомным номером 70 Химический элемент с атомным номером 70
Иттербий, 70Yb
Иттербий-3.jpg
Иттербий
Произношение​()
Внешний видсеребристо-белый; с бледно-желтым оттенком
Стандартный атомный вес A r, std (Yb)173.045 (10)
Иттербий в периодической таблице
Водород Гелий
Литий Бериллий Бор Углерод Азот Кислород Фтор Неон
Натрий Магний Алюминий Кремний Фосфор Сера Хлор Аргон
Калий Кальций Скандий Титан Ванадий Хром Марганец Железо Кобальт Никель Медь Цинк Галлий Германий Мышьяк Селен Бром Криптон
Рубидий Стронций Иттрий Цирконий Ниобий Молибден Технеций Рутений Родий Палладий Серебро Кадмий Индий Олово Сурьма Теллур Йод Ксенон
Цезий Барий Лантан Церий Празеодим Неодим Прометий Самарий Европий Гадолиний Тербий Диспрозий Гольмий Эрбий Тулий Yt тербий Лютеций Гафний Тантал Вольфрам Рений Осмий Иридий Платина Золото Ртуть (элемент) Таллий Свинец Висмут Полоний Астатин Радон
Франций Радий Актиний Торий Протактиний Уран Нептуний Плутоний Америций Кюрий Берклий Калифорний Эйнштейний Фермий Менделевий Нобелий Лоуренсий Резерфордий Дубний Сиборгий Бор Калий Мейтнерий Дармштадций Рентгений Коперниций Нихоний Флеровий Московий Ливерморий Теннессин Оганессон
–. ↑. Yb. ↓. No
тул ← иттербий → лютеций
Атомный номер (Z)70
Группа группа н / д
Период период 6
Блок f-блок
Категория элемента Лантаноид
Электронная конфигурация [Xe ] 4f 6s
Электронов на оболочку2, 8, 18, 32, 8, 2
Физические свойства
Фаза в STP твердое тело
Точка плавления 1097 K (824 ° C, 1515 ° F)
Точка кипения 1469 K (1196 ° C, 2185 ° F)
Плотность (около rt )6,90 г / см
в жидком состоянии (при mp )6,21 г / см
Теплота плавления 7,66 кДж / моль
Теплота испарения 129 кДж / моль
Молярная теплоемкость 26,74 Дж / (моль · К)
Давление пара
P(Па)1101001 k10 k100 k
при T (K)7368139101047(1266)(1465)
Атомные свойства
Степени окисления +1, +2, +3 (основной оксид)
Электроотрицательность Шкала Полинга: 1,1 (?)
Энергии ионизации
  • 1-я: 603,4 кДж / моль
  • 2-я: 1174,8 кДж / моль
  • 3-я: 2417 кДж / моль
Атомный радиус эмпирический: 176 pm
Ковалентный радиус 187 ± 8 пм
Цветные линии в спектральном диапазоне Спектральные линии иттербия
Другие свойства
Естественное происхождениеизначальное
Кристаллическая структура гранецентрированная кубическая (ГЦК) Гранецентрированная кубическая кристаллическая структура иттербия
Скорость звука тонкий стержень1590 м / с (при 20 ° C)
Тепловое расширение β, poly: 26,3 мкм / (м · К) (rt )
Теплопроводность 38,5 Вт / (м · К)
Удельное электрическое сопротивление β, поли: 0,250 мкОм · м (при rt )
Магнитное упорядочение парамагнитное
Магнитная восприимчивость + 249,0 · 10 см / моль (2928 K)
Модуль Юнга β-форма: 23,9 ГПа
Модуль сдвига β-форма: 9,9 ГПа
Объемный модуль β форма: 30,5 ГПа
коэффициент Пуассона β форма: 0,207
твердость по Виккерсу 205–250 МПа
твердость по Бринеллю 340–440 МПа
номер CAS 7440 -64-4
История
Названиепосле Иттерби (Швеция), где он был добыт
Discovery Жан Шарль Галиссар де Мариньяк ( 1878)
Первое выделениеКарл Ауэр фон Вельсбах (1906)
Основные изотопы иттербия
Изотоп Изобилие Период полураспада (t1/2)Режим затухания Продукт
Ybсин. 56,7 чε Tm
Yb0,126%стабильный
Ybсин32. 026 dεTm
Yb3,023%стабильный
Yb14,216%стабильный
Yb21,754%стабильный
Yb16,098%стабильный
Yb31,896%стабильный
Ybсин4,185 dβ Lu
Yb12,887%стабильный
Ybсин1,911 hβLu
Категория Категория: Иттербий.
  • просмотр
  • обсуждение
| ссылки

Иттербий - это химический элемент с символом Ybи атомный номер 70. Это четырнадцатый и предпоследний элемент в ряду лантаноидов, который является основой относительной стабильности его степени окисления +2 . Однако, как и у других лантаноидов, его наиболее распространенная степень окисления составляет +3, как в его оксиде, галогенидах и других соединениях. В водном растворе, как и соединения других поздних лантаноидов, растворимые соединения иттербия образуют комплексы с девятью молекулами воды. Из-за его электронной конфигурации с закрытой оболочкой его плотность, точки плавления и кипения значительно отличаются от таковых большинства других лантаноидов.

В 1878 году швейцарский химик Жан Шарль Галиссар де Мариньяк выделил из редкоземельного элемента «эрбия» еще один независимый компонент, который он назвал «ytterbia », для Иттерби, деревня в Швеции, недалеко от того места, где он обнаружил новый компонент эрбия. Он подозревал, что иттербия представляет собой соединение нового элемента, который он назвал «иттербием» (в общей сложности четыре элемента были названы в честь деревни, остальные - это иттрий, тербий и эрбий ). В 1907 году новая земля «лютеция» была отделена от иттербия, из которой Жорж Урбен, Карл Ауэр фон Вельсбах извлек из него элемент «лютеций» (ныне лютеций ). и Чарльз Джеймс. После некоторого обсуждения название Мариньяка «иттербий» было сохранено. Относительно чистый образец металла не был получен до 1953 года. В настоящее время иттербий в основном используется в качестве легирующей примеси нержавеющей стали или активной лазерной среды, и реже в качестве источник гамма-излучения.

Природный иттербий представляет собой смесь семи стабильных изотопов, которые в целом присутствуют в концентрациях 0,3 частей на миллион. Этот элемент добывается в Китае, США, Бразилии и Индии в виде минералов монацит, эвксенит и ксенотим. Концентрация иттербия низкая, потому что он встречается только среди многих других редкоземельных элементов ; кроме того, он входит в число наименее распространенных. После извлечения и приготовления иттербий несколько опасен как раздражитель глаз и кожи. Металл пожаро- и взрывоопасен.

Содержание

  • 1 Характеристики
    • 1.1 Физические свойства
    • 1.2 Химические свойства
    • 1.3 Yb (II) по сравнению с Yb (III)
    • 1.4 Изотопы
  • 2 Возникновение
  • 3 Производство
  • 4 Соединения
    • 4.1 Галогениды
    • 4.2 Оксиды
  • 5 История
  • 6 Области применения
    • 6.1 Источник гамма-излучения
    • 6.2 Высокостабильные атомные часы
    • 6.3 Легирование нержавеющей стали
    • 6.4 Иттербий в качестве добавки к активной среде
    • 6.5 Ионные кубиты для квантовых вычислений
    • 6.6 Прочие
  • 7 Меры предосторожности
  • 8 Ссылки
  • 9 Дополнительная литература
  • 10 Внешние ссылки

Характеристики

Физические свойства

Иттербий - мягкий, податливый и пластичный химический элемент, имеющий ярко-серебристый цвет блеск в чистом виде. Это редкоземельный элемент, и он легко растворяется сильными минеральными кислотами. Он медленно реагирует с холодной водой и медленно окисляется на воздухе.

Иттербий имеет три аллотропа, помеченных символом Греческие буквы альфа, бета и гамма; их температуры превращения составляют -13 ° C и 795 ° C, хотя точная температура превращения зависит от давления и напряжения. Бета-аллотроп (6,966 г / см) существует при комнатной температуре и имеет гранецентрированную кубическую кристаллическую структуру. Высокотемпературный гамма-аллотроп (6,57 г / см) имеет объемно-центрированную кубическую кристаллическую структуру. Альфа-аллотроп (6,903 г / см) имеет гексагональную кристаллическую структуру и стабилен при низких температурах. Бета-аллотроп имеет металлическую электрическую проводимость при нормальном атмосферном давлении, но становится полупроводником при воздействии давления около 16000 атмосфер (1,6 ГПа ). Его электрическое удельное сопротивление увеличивается в десять раз при сжатии до 39 000 атмосфер (3,9 ГПа), но затем падает примерно до 10% от его удельного сопротивления при комнатной температуре при давлении около 40 000 атм (4,0 ГПа).

В отличие от других редкоземельных металлов, которые обычно обладают антиферромагнитными и / или ферромагнитными свойствами при низких температурах, иттербий парамагнитен при температурах выше 1,0 кельвина. Однако альфа-аллотроп диамагнитен. С точкой плавления 824 ° C и точкой кипения 1196 ° C, иттербий имеет наименьший диапазон жидких фаз среди всех металлов.

В отличие от большинства других металлов. лантаноидов, которые имеют плотноупакованную гексагональную решетку, иттербий кристаллизуется в гранецентрированной кубической системе. Иттербий имеет плотность 6,973 г / см, что значительно ниже, чем у соседних лантаноидов, тулия (9,32 г / см) и лютеция (9,841 г / см). Его температуры плавления и кипения также значительно ниже, чем у тулия и лютеция. Это происходит из-за электронной конфигурации иттербия ([Xe] 4f 6s) с закрытой оболочкой, в результате которой для металлической связи доступны только два 6s-электрона (в отличие от других лантаноидов, где три электрона связаны доступен) и увеличивает металлический радиус иттербия.

Химические свойства

Металлический иттербий медленно тускнеет на воздухе, приобретая золотистый или коричневый оттенок. Тонкодисперсный иттербий легко окисляется на воздухе и в кислороде. Смеси порошкообразного иттербия с политетрафторэтиленом или гексахлорэтаном горят светящимся изумрудно-зеленым пламенем. Иттербий реагирует с водородом с образованием различных нестехиометрических гидридов. Иттербий медленно растворяется в воде, но быстро в кислотах, выделяя газообразный водород.

Иттербий довольно электроположителен, и он медленно реагирует с холодной водой и довольно быстро с горячей водой с образованием иттербия (III) гидроксид:

2 Yb (s) + 6 H 2 O (l) → 2 Yb (OH) 3 (водн.) + 3 H 2 (г)

Иттербий реагирует со всеми галогенами :

2 Yb (т) + 3 F 2 (г) → 2 YbF 3 (т) [белый]
2 Yb (s) + 3 Cl 2 (g) → 2 YbCl 3 (s) [белый]
2 Yb (s) + 3 Br 2 (g) → 2 YbBr 3 (s) [белый]
2 Yb (s) + 3 I 2 (г) → 2 YbI 3 (s) [белый]

Ион иттербия (III) поглощает свет в ближнем инфракрасном диапазоне длин волн, но не в видимом свете, поэтому иттербия, Yb 2O3имеет белый цвет, и соли иттербия также бесцветны. Иттербий легко растворяется в разбавленной серной кислоте с образованием растворов, содержащих бесцветные ионы Yb (III), которые существуют в виде нонагидратных комплексов:

2 Yb (s) + 3 H 2SO4(водн.) + 18 H. 2O (l) → 2 [Yb (H 2O)9] (водн.) + 3 SO. 4(водн.) + 3 H 2 (g)

Yb (II) против Yb (III)

Хотя обычно иттербий трехвалентный, он легко образует двухвалентные соединения. Такое поведение необычно для лантаноидов, которые почти исключительно образуют соединения со степенью окисления +3. Состояние +2 имеет валентную электронную конфигурацию 4f, поскольку полностью заполненная f-оболочка дает большую стабильность. Желто-зеленый ион иттербия (II) является очень сильным восстановителем и разлагается вода, выделяя водород газ, и, таким образом, в водном растворе присутствует только бесцветный ион иттербия (III). Самарий и тулий также ведут себя таким образом, в состоянии +2, но европий (II) устойчив в водном растворе. Металлический иттербий ведет себя аналогично европию. металл и щелочноземельные металлы, растворяясь в аммиаке, образуя синие электриды соли.

Изотопы

Природный иттербий состоит из семи стабильных изотопов : Yb, Yb, Yb, Yb, Yb, Yb и Yb, причем Yb является наиболее распространенным - 31,8% от естественной численности ). Было обнаружено 27 радиоизотопов, наиболее стабильными из которых являются Yb с периодом полураспада 32,0 дня, Yb с периодом полураспада 4,18 дня и Yb с периодом полураспада. Срок службы 56,7 часа. Все оставшиеся радиоактивные изотопы имеют период полураспада менее двух часов, а у большинства из них период полураспада менее 20 минут. Иттербий также имеет 12 метасостояний, наиболее стабильным из которых является Yb (t 1/2 46 секунд).

Изотопы иттербия находятся в атомных вес от 147,9674 атомной единицы массы (u) для Yb до 180,9562 u для Yb. Первичная мода распада изотопов иттербия, более легких, чем самый распространенный стабильный изотоп Yb, - это электронный захват, а первичная мода распада для тех, которые тяжелее Yb, - это бета-распад. Основными продуктами распада изотопов иттербия, более легких, чем Yb, являются изотопы тулия, а первичными продуктами распада изотопов иттербия с более тяжелым, чем Yb, являются изотопы лютеция.

Встречаемость

Эвксенит

Иттербий встречается с другими редкоземельными элементами в нескольких редких минералах. Чаще всего его добывают в промышленных масштабах из монацита песка (0,03% иттербия). Этот элемент также находится в euxenite и xenotime. Основные районы добычи: Китай, США, Бразилия, Индия, Шри-Ланка и Австралия. Запасы иттербия оцениваются в один миллион тонн. Иттербий обычно трудно отделить от других редкоземельных элементов, но методы ионного обмена и экстракции растворителем, разработанные в середине-конце 20-го века, упростили разделение. Соединения иттербия встречаются редко и еще недостаточно хорошо изучены. Содержание иттербия в земной коре составляет около 3 мг / кг.

В качестве лантанида с четным номером, в соответствии с правилом Оддо-Харкинса, иттербия значительно больше, чем его ближайшие соседи, тулий и лютеций, которые встречаются в одном и том же концентрате на уровне примерно 0,5% каждый. Мировое производство иттербия составляет всего около 50 тонн в год, что свидетельствует о том, что он не имеет коммерческого применения. Микроскопические следы иттербия используются в качестве легирующей примеси в Yb: YAG-лазере, твердотельном лазере, в котором иттербий является элементом, подвергающимся воздействию стимулированное излучение электромагнитного излучения.

Иттербий часто является наиболее распространенным заменителем в минералах иттрия. В очень немногих известных случаях / проявлениях иттербий преобладает над иттрием, как, например, в ксенотиме - (Yb). Известны сообщения об исходном иттербии из реголита Луны.

Производство

Из-за его сходных свойств сравнительно сложно отделить иттербий от других лантаноидов. В результате процесс несколько затягивается. Сначала минералы, такие как монацит или ксенотим, растворяются в различных кислотах, таких как серная кислота. Затем иттербий может быть отделен от других лантаноидов посредством ионного обмена, как и другие лантаноиды. Затем раствор наносят на смолу , которую разные лантаноиды связывают разными веществами. Затем его растворяют с использованием комплексообразователей, и благодаря различным типам связывания, проявляемым различными лантаноидами, можно выделить соединения.

Иттербий отделяется от других редкоземельных элементов либо ионным обменом или восстановлением амальгамой натрия. В последнем методе буферный кислый раствор трехвалентных редкоземельных элементов обрабатывают расплавленным натрий-ртутным сплавом, который восстанавливает и растворяет Yb. Сплав обрабатывают соляной кислотой. Металл извлекается из раствора в виде оксалата и превращается в оксид при нагревании. Оксид восстанавливают до металла путем нагревания с лантаном, алюминием, церием или цирконием в высоком вакууме. Металл очищают сублимацией и собирают на конденсированной пластине.

Соединения

Оксид иттербия (III)

Химическое поведение иттербия аналогично поведению остальных лантанидов. Большинство соединений иттербия находятся в степени окисления +3, а его соли в этой степени окисления почти бесцветны. Как и европий, самарий и тулий, тригалогениды иттербия могут быть восстановлены до дигалогенидов водородом, цинком пыли, или добавлением металлического иттербия. Степень окисления +2 встречается только в твердых соединениях и реагирует некоторым образом аналогично соединениям щелочноземельных металлов ; например, оксид иттербия (II) (YbO) имеет ту же структуру, что и оксид кальция (CaO).

Галогениды

Кристаллическая структура оксида иттербия (III)

Иттербий образует как дигалогениды, так и тригалогениды с галогенами фтором, хлором, бромом и йодом. Дигалогениды подвержены окислению до тригалогенидов при комнатной температуре и непропорциональны тригалогенидам и металлическому иттербию при высокой температуре:

3 YbX 2 → 2 YbX 3 + Yb (X = F, Cl, Br, I )

Некоторые галогениды иттербия используются в качестве реагентов в органическом синтезе. Например, хлорид иттербия (III) (YbCl 3) представляет собой кислоту Льюиса и может использоваться в качестве катализатора в Альдоле и реакциях Дильса – Альдера. (YbI 2), подобно йодиду самария (II), в качестве восстанавливающего агента для реакций сочетания. Фторид иттербия (III) (YbF 3) используется в качестве инертной и нетоксичной зубной пломбы, поскольку он непрерывно выделяет ионы фторида, которые полезны для здоровья зубов, и также является хорошим рентгеноконтрастным агентом.

Оксиды

Иттербий реагирует с кислородом с образованием оксида иттербия (III) (Yb 2O3), который кристаллизуется в полуторный оксид редкоземельного металла C "структура, которая связана со структурой флюорита с удаленной четвертью анионов, что приводит к атомам иттербия в двух различных шестикоординированных (неоктаэдрических) средах. Оксид иттербия (III) может быть восстановлен до (YbO) элементарным иттербием, который кристаллизуется в той же структуре, что и хлорид натрия.

История

Жан-Шарль Галиссар де Мариньяк

Иттербий открыт швейцарским химиком Жаном Шарлем Галиссаром де Мариньяком в 1878 году. Изучая образцы гадолинита, Мариньяк обнаружил новый компонент в земле, тогда известный как эрбия, и назвал его ytterbia в честь Иттерби, шведской деревни, недалеко от того места, где он обнаружил новый компонент эрбия. Мариньяк подозревал, что иттербия представляет собой соединение нового элемента, который он назвал «иттербием».

В 1907 году французский химик Жорж Урбен разделил иттербия Мариньяка на два компонента: неойттербия и лютецию. Позже неойттербия стала известна как элемент иттербий, а лютеция стала известна как элемент лютеций. Австрийский химик Карл Ауэр фон Вельсбах независимо выделил эти элементы из иттербия примерно в то же время, но назвал их альдебаранием и кассиопеем; американский химик Чарльз Джеймс также независимо выделил эти элементы примерно в то же время. Урбайн и Вельсбах обвиняли друг друга в публикации результатов, основанных на другой стороне. Комиссия по атомной массе, состоящая из Фрэнка Вигглсворта Кларка, Вильгельма Оствальда и Жоржа Урбена, которая тогда отвечала за атрибуцию новых названий элементов, разрешила спор в 1909 году, предоставив приоритет Урбена и принятие его имен в качестве официальных, основанное на том факте, что отделение лютеция от иттербия Мариньяка было впервые описано Урбеном. После того, как имена Урбена были признаны, неойттербий был преобразован в иттербий.

Химические и физические свойства иттербия не могли быть определены с какой-либо точностью до 1953 года, когда был получен первый почти чистый металлический иттербий с использованием процессов ионного обмена. Цена на иттербий была относительно стабильной в период с 1953 по 1998 год и составляла около 1000 долларов США за кг.

Области применения

Источник гамма-излучения

Изотоп Yb (с периодом полураспада 32 дня), который создается вместе с короткоживущим изотопом Yb (период полураспада 4,2 дня) посредством нейтронной активации во время облучения иттербия в ядерных реакторах использовался в качестве источника излучения в портативных рентгеновских аппаратах. Как и рентгеновские лучи, гамма-лучи, испускаемые источником, проходят через мягкие ткани тела, но блокируются костями и другими плотными материалами. Таким образом, небольшие образцы Yb (которые излучают гамма-лучи) действуют как крошечные рентгеновские аппараты, полезные для рентгенографии небольших объектов. Эксперименты показывают, что рентгеновские снимки, полученные с помощью источника Yb, примерно эквивалентны рентгенограммам, полученным с помощью рентгеновских лучей с энергией от 250 до 350 кэВ. Yb также используется в ядерной медицине.

Атомные часы с высокой стабильностью

Иттербиевые часы удерживают рекорд стабильности со стабильностью тиков с точностью менее двух частей на 1 квинтиллион (2 × 10). Часы, разработанные в Национальном институте стандартов и технологий (NIST), используют около 10 000 атомов редкоземельных элементов, охлажденных до 10 микрокельвинов (10 миллионных долей градуса выше абсолютного нуля ) и захваченных в оптической решетке - ряд ям в форме блинов, изготовленных из лазерного излучения. Другой лазер, который «тикает» 518 триллионов раз в секунду, вызывает переход между двумя уровнями энергии в атомах. Большое количество атомов является ключом к высокой стабильности часов.

Волны видимого света колеблются быстрее, чем микроволны, и поэтому оптические часы могут быть более точными, чем цезиевые атомные часы. Physikalisch-Technische Bundesanstalt работает над несколькими такими оптическими часами. Модель с одним единственным ионом иттербия, захваченным в ионную ловушку, имеет высокую точность. Оптические часы на его основе имеют точность до 17 цифр после десятичной точки. Пара экспериментальных атомных часов на основе атомов иттербия в Национальном институте стандартов и технологий установила рекорд стабильности. Физики NIST сообщили в выпуске Science Express от 22 августа 2013 года, что тики иттербиевых часов стабильны с точностью до менее двух частей на 1 квинтиллион (1 с 18 нулями), что примерно в 10 раз лучше, чем предыдущие лучшие опубликованные результаты для других атомных часов. Часы будут точны с точностью до секунды в течение периода, сопоставимого с возрастом Вселенной.

Легирование нержавеющей стали

Иттербий также может использоваться в качестве легирующей примеси для помогают улучшить измельчение зерна, прочность и другие механические свойства нержавеющей стали . Некоторые сплавы иттербия редко использовались в стоматологии.

Иттербий в качестве легирующей примеси активной среды

Ион Yb используется в качестве легирующего вещества. материал в активных лазерных средах, в частности в твердотельных лазерах и волоконных лазерах с двойной оболочкой. Иттербиевые лазеры высокоэффективны, имеют большой срок службы и могут генерировать короткие импульсы; Иттербий также можно легко включить в материал, из которого изготовлен лазер. Иттербиевые лазеры обычно излучают в диапазоне 1,06–1,12 мкм при оптической накачке на длине волны 900 нм – 1 мкм, в зависимости от хоста и приложения. Небольшой квантовый дефект делает иттербий перспективной легирующей примесью для эффективных лазеров и масштабирования мощности.

Кинетика возбуждений в легированных иттербием материалах проста и может быть описана в рамках концепции эффективной поперечные сечения ; для большинства лазерных материалов, легированных иттербием (как и для многих других усиливающих сред с оптической накачкой), соотношение Маккамера сохраняется, хотя его применение к легированным иттербием композитным материалам обсуждалось. 484>

Обычно используются низкие концентрации иттербия. При высоких концентрациях материалы, легированные иттербием, демонстрируют фотопотемнение (стеклянные волокна) или даже переход к широкополосному излучению (кристаллы и керамика) вместо эффективного лазерного воздействия. Этот эффект может быть связан не только с перегревом, но также и с условиями высоких концентраций ионов иттербия.

Большой прогресс был достигнут в создании лазеров и усилителей с масштабированием мощности, изготовленных с оптическими волокнами, легированными иттербием (Yb). Уровни мощности увеличились по сравнению с режимами 1 кВт из-за усовершенствования компонентов, а также волокон, легированных Yb. Изготовление волокон с низкой числовой апертурой и большой площадью моды позволяет достичь почти идеального качества луча (M2 <1.1) at power levels of 1.5 kW to greater than 2 kW at ~1064 nm in a broadband configuration. Ytterbium-doped LMA fibers also have the advantages of a larger mode field diameter, which negates the impacts of nonlinear effects such as stimulated рассеяние Бриллюэна и вынужденное комбинационное рассеяние, которые ограничивают достижение более высоких уровней мощности и обеспечивают четкое преимущество перед одномодовыми волокнами, легированными иттербием.

Для достижения еще более высоких уровней мощности в системах волокон на основе иттербия необходимо учитывать все факторы, связанные с волокном. Этого можно достичь только путем оптимизации всего иттербия параметры волокна, от фоновых потерь в сердечнике до геометрических свойств, чтобы уменьшить потери на стыках внутри резонатора. Масштабирование мощности также требует оптимизации согласования пассивных волокон в оптическом резонаторе. Оптимизация самого легированного иттербием стекла через главную Модификация стекла различными легирующими добавками также играет большую роль в снижении фоновых потерь в стекле, улучшении наклонной эффективности волокна и улучшении характеристик фототемнения, al l из которых способствует увеличению уровней мощности в системах с размером 1 мкм.

Ионные кубиты для квантовых вычислений

Заряженный ион Yb используется в кубитах захваченных ионов в квантовых вычислениях. Запутывание вентилей, таких как вентиль Мёльмера – Соренсена, был получен с помощью адресации ионов с помощью импульсных лазеров с синхронизацией мод.

Другое

Металлический иттербий увеличивает свое удельное электрическое сопротивление при воздействии высоких нагрузок. Это свойство используется в датчиках напряжения для контроля деформаций грунта в результате землетрясений и взрывов.

В настоящее время исследуется иттербий в качестве возможной замены магния в пиротехнических нагрузках высокой плотности для кинематических инфракрасные ловушки-ловушки. Поскольку оксид иттербия (III) имеет значительно более высокую излучательную способность в инфракрасном диапазоне, чем оксид магния, более высокая интенсивность излучения достигается с полезными нагрузками на основе иттербия по сравнению с к тем, которые обычно основаны на магнии / тефлоне / витоне (MTV).

Меры предосторожности

Хотя иттербий довольно стабилен химически, он хранится в герметичных контейнерах и в инертном например, сухой бокс, заполненный азотом, чтобы защитить его от воздуха и влаги. Все соединения иттербия считаются очень токсичными, хотя исследования показывают, что опасность минимальна. Однако соединения иттербия вызывают раздражение кожи и глаз человека, а некоторые из них могут быть тератогенными. Металлическая иттербиевая пыль может самопроизвольно воспламеняться, и образующиеся пары опасны. Иттербиевые пожары нельзя тушить водой, и только сухие химические огнетушители класса D могут тушить пожары.

Ссылки

Дополнительная литература

  • Руководство по элементам - Пересмотренное издание, Альберт Ствертка, (Oxford University Press; 1998) ISBN 0-19-508083-1

Внешние ссылки

На Викискладе есть материалы, связанные с Иттербий.
Найдите иттербий в Викисловаре, бесплатном словаре.

Последняя правка сделана 2021-06-22 04:27:29
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте