В последнее время вновь актуализировалась тема сверхпроводников. Когда температура материала ниже определенного уровня, его сопротивление становится равным нулю, что называется сверхпроводимостью.
Описание:
Фактически, в 1986 году в лаборатории IBM в Швейцарии ученые Мюллер и Беднорц открыли ряд керамических материалов, которые демонстрировали сверхпроводимость при температуре 35 К. В следующем году ученые из Университета Алабамы и Университета Хьюстона показали, что оксид иттрия-бария-меди при температуре 93 К становится сверхпроводящим, то есть он будет проводить электричество без потери энергии. Химическая формула оксида иттрия-бария-меди — YBa2Cu3O7. Открытый ими высокотемпературный сверхпроводник, имеющий практическое значение, часто называют YBCO, и он относится ко второму типу сверхпроводников.
Сверхпроводящий материал содержит редкоземельный элемент иттрий (Y), который на самом деле присутствует в земной коре в очень малых количествах. Большая часть металлического иттрия добывается из монацитового песка. Однако оказалось неожиданным, что в породах, привезенных с Луны астронавтами «Аполлона», содержалось большое количество иттрия.
Я слышал, что иттрий был назван в честь небольшой деревни Иттербю в Швейцарии, где Гадолин впервые подтвердил существование этого элемента в 1789 году. Интересно, что несколько элементов названы в честь этой деревни. Иттрий также может использоваться в твердотельных лазерах. Например, иттрий-алюминиевый гранат (часто называемый YAG) может усиливать энергию света. Диапазон длин волн создаваемого им излучения очень узкий, а выходная мощность лазера довольно высокая, что очень полезно при сверлении и резке металла.
Иттрий
Атомный номер: 39
Атомная масса: 88,905838 а.е.м.
Электронная структура: [Kr] 4d1 5s2
- Электронная конфигурация иттрия аналогична конфигурации скандия (Sc), титана (Ti) и циркония (Zr) и относится к пятому периоду переходных металлов.
Физическая характеристика
Внешний вид: Иттрий — серебристо-белый металл, иногда с серым оттенком.
Плотность: 4,472 г/см³ (при комнатной температуре)
Температура плавления: 1523 °C
Температура кипения: 3337 °C
Твёрдость: 3,0 — 3,5 (твёрдость по шкале Мооса)
Магнетизм: При комнатной температуре иттрий диамагнитен, то есть не обладает магнитными свойствами.
Химические свойства
- Иттрий — активный металл, способный образовывать разнообразные соединения с кислородом, серой, азотом и т. д.
- Он быстро окисляется на воздухе, образуя защитный слой оксида иттрия (Y2O3).
Области применения иттрия:
Поскольку достижение слишком низких температур нецелесообразно, ученые прилагают все усилия для поиска материалов, способных проявлять сверхпроводимость при комнатной температуре. В частности, если будут найдены материалы с более высокими критическими температурами, это сверхпроводящее состояние может быть достигнуто при более легко достижимой температуре, что облегчит его применение в промышленности.
- Основные области применения иттрия включают его использование в сплавах, особенно высокопрочных сплавах, таких как компоненты двигателей для аэрокосмической и автомобильной промышленности.
- Он также используется для изготовления специальных стекол и керамики, таких как лазерные кристаллы YAG (иттрий-алюминиевый гранат).
- В светодиодном освещении и технологиях отображения информации соединения иттрия используются в качестве люминофоров для излучения света разных цветов.
- Иттрий используется в медицинской визуализации, например, в качестве контрастного вещества для МРТ.
