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| 名前 | |
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| その他の名前
酸化エルビウム、エルビア
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3Dモデル（JSmol）
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| ケムスパイダー |
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| ECHA 情報カード | 100.031.847 |
| EC番号 |
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パブケム CID
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CompTox ダッシュボード ( EPA )
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| プロパティ | |
| エル2O3 | |
| モル質量 | 382.56グラム/モル |
| 外観 | ピンクのクリスタル |
| 密度 | 8.64グラム/ cm3 |
| 融点 | 2,344 °C (4,251 °F; 2,617 K) |
| 沸点 | 3,290 °C (5,950 °F; 3,560 K) |
| 水に溶けない | |
磁化率（χ）
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+73,920·10 −6 cm 3 /モル |
| 構造 | |
| 立方晶系、cI80 | |
| Ia-3、No.206 | |
| 熱化学 | |
熱容量 ( C )
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108.5 J·モル−1 ·K −1 |
標準モル
エントロピー ( S ⦵ 298 ) |
155.6 J·モル−1 ·K −1 |
標準生成エンタルピー (Δ f H ⦵ 298 ) |
−1897.9 kJ·モル−1 |
| 関連化合物 | |
その他の陰イオン
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塩化エルビウム(III) |
その他の陽イオン
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酸化ホルミウム(III)、酸化ツリウム(III) |
特に記載がない限り、データは標準状態（25 °C [77 °F]、100 kPa）の材料に関するものです。
 確認する （何ですか ？）
 インフォボックス参照
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酸化エルビウム(III)は、化学式Er 2 O 3の無機化合物です。ピンク色の常磁性固体で、さまざまな光学材料に使用されています。[2]
構造
エルビウム(III)酸化物はビクスバイトモチーフに似た立方構造を持ち、Er 3+中心は八面体である。[2]
反応
酸化エルビウムはエルビウム金属を燃焼させることで生成される。[3]酸化エルビウムは水に溶けないが、鉱酸には溶ける。Er 2 O 3 は大気中の水分や二酸化炭素を容易に吸収しない。酸と反応して対応するエルビウム(III)塩を形成することができる。例えば、塩酸と反応すると、酸化物は次の理想的な反応を起こし、塩化エルビウムを生成する。
- Er 2 O 3 + 6 HCl → 2 ErCl 3 + 3 H 2 O
実際には、このような単純な酸塩基反応は水和を伴います。
- ErCl 3 + 9 H 2 O → [Er(H 2 O) 9 ]Cl 3
プロパティ
エルビウム酸化物の興味深い特性の 1 つは、光子をアップコンバージョンする能力です。光子のアップコンバージョンは、赤外線または可視光線、低エネルギー光が、エネルギーの多重移動または吸収によって紫外線または紫色光線、よりエネルギーの高い光に変換されるときに発生します。[4]エルビウム酸化物ナノ粒子は、フォトルミネッセンス特性 も持っています。エルビウム酸化物ナノ粒子は、多層カーボンナノチューブの存在下で超音波 (20 kHz、29 W·cm −2 ) を適用することによって形成されます。超音波を使用して生成されたエルビウム酸化物ナノ粒子は、エルビウムカルボキシオキサイド、六方晶および球形エルビウム酸化物です。超音波で形成された各エルビウム酸化物は、水中で波長 379 nm の励起下で、電磁スペクトルの可視領域でフォトルミネッセンスを示します。六方晶エルビウム酸化物フォトルミネッセンスは長寿命で、より高いエネルギー遷移 ( 4 S 3/2 – 4 I 15/2 ) を可能にします。球状酸化エルビウムは4 S 3/2 – 4 I 15/2エネルギー遷移を起こさない。[5]
用途
Er 2 O 3の用途は、その電気的、光学的、および発光特性により多岐にわたります。Er 3+をドープしたナノスケール材料は、粒子サイズに依存する特殊な光学的および電気的特性を持つため、非常に興味深いものです。 [6]酸化 エルビウムをドープしたナノ粒子材料は、ディスプレイモニターなどの表示目的でガラスやプラスチックに分散させることができます。カーボンナノチューブの水溶液中で超音波形成された形状と組み合わせたナノ粒子のホスト結晶格子[明確化が必要] [単語が欠落していますか? ]における Er 3+ 電子遷移の分光法は、「グリーン」化学における発光ナノ粒子の合成にとって非常に興味深いものです。[5]
エルビウム酸化物は、高出力レーザーを必要とする干渉計に広く使用されています。[7]これらの干渉計では、レーザービームのパワーを高めるために、エルビウム添加光ファイバー増幅器（EDFA）がよく使用されます。[8]エルビウムイオンを使用するEDFAは、低ノイズと高ゲインを提供するため、長距離信号伝送や干渉法における高解像度測定に最適です。[9]
酸化エルビウムは、バイオメディカルで使用される最も重要な希土類金属の1つです。[10] カーボンナノチューブ上の酸化エルビウムナノ粒子の発光特性により、バイオメディカル用途で有用です。たとえば、酸化エルビウムナノ粒子は、バイオイメージング用の水性媒体や非水性媒体に分散できるように表面を修飾することができます。[6]酸化エルビウムは、高い誘電率（10–14）と大きなバンドギャップを持つことから、半導体デバイスのゲート誘電体としても使用されています。エルビウムはガラスの着色剤として使用されることもあり、[1]、酸化エルビウムは核燃料用の可燃性中性子毒としても使用できます。
歴史
不純なエルビウム(III)酸化物は1843年にカール・グスタフ・モザンダーによって単離され、1905年にジョルジュ・アーバンとチャールズ・ジェームズによって初めて純粋な形で得られました。[11]
参考文献
- ^ ab Lide, David R. (1998).化学と物理のハンドブック(87 版). ボカラトン、フロリダ州: CRC プレス。pp. 4–57. ISBN 978-0-8493-0594-8。
- ^ ab 安達 銀也; 今中 信人 (1998). 「二元希土類酸化物」.化学レビュー. 98 (4): 1479–1514. doi :10.1021/cr940055h. PMID 11848940.
- ^ エムズリー、ジョン (2001)。「エルビウム」自然の構成単位: 元素の AZ ガイド。オックスフォード、イングランド、イギリス: オックスフォード大学出版局。pp. 136–139。ISBN 978-0-19-850340-8。
- ^ 「希土類元素を添加したナノ粒子が光をもたらす」 SPIE 2012年4月10日閲覧。
- ^ ab Radziuk、Darya;アンドレ・スカータッハ。アンドレ・ゲスナー。マイケル・U・クムケ。張魏;ヘルムート・メーヴァルト;ドミトリー・シュチューキン（2011年10月24日）。 「可変形状の酸化エルビウムナノ粒子の形成のための超音波アプローチ」。ラングミュア。27 (23): 14472–14480。土井：10.1021/la203622u。PMID 22022886。
- ^ ab Richard, Scheps (1996年2月12日). 「アップコンバージョンレーザープロセス」.量子エレクトロニクスの進歩. 20 (4): 271–358. Bibcode :1996PQE....20..271S. doi :10.1016/0079-6727(95)00007-0.
- ^ Li, Chunfei; Wang, Fei (2007). 「全光 EDFA ベースのサニャック干渉計スイッチの最適化」. Optics Express . 15 (21): 14234–14243. Bibcode :2007OExpr..1514234W. doi : 10.1364/OE.15.014234 . PMID 19550698.
- ^ Lawen, Eric. 「ガラス製造における酸化エルビウムの応用」。スタンフォード先端材料。 2024年7月26日閲覧。
- ^ Kaler, Rajneesh; Kaler, RS (2011). 「エルビウムドープ光ファイバー増幅器 (EDFA) とコンパクト EDFA のゲインとノイズ指数の性能」。Optik . 122 (5): 440–443. Bibcode :2011Optik.122..440K. doi :10.1016/j.ijleo.2010.02.028.
- ^ Andre, Skirtach; Almudena Javier; Oliver Kref; Karen Kohler; Alicia Alberola; Helmuth Mohwald; Wolfgang Parak; Gleb Sukhorukov (2006). 「レーザー誘起による生細胞内カプセル化物質の放出」(PDF) . Angew. Chem. Int. Ed . 38 (28): 4612–4617. doi :10.1002/anie.200504599. PMID 16791887 . 2012年4月15日閲覧。
- ^ アーロン・ジョン・イーデ（1984年）。近代化学の発展。クーリエ・ドーバー出版。pp.378-379。ISBN 978-0-486-64235-2。