ธาตุหายากมหัศจรรย์: เทอร์เบียม

เทอร์เบียมจัดอยู่ในประเภทหนักแร่ธาตุหายากโดยมีปริมาณน้อยมากในเปลือกโลกเพียง 1.1 ppm เทอร์เบียมออกไซด์คิดเป็นน้อยกว่า 0.01% ของแร่ธาตุหายากทั้งหมด แม้แต่ในแร่หายากประเภทไอออนอิตเทรียมสูงที่มีปริมาณเทอร์เบียมสูงที่สุด ปริมาณเทอร์เบียมคิดเป็นเพียง 1.1-1.2% ของแร่ธาตุหายากทั้งหมด ซึ่งบ่งชี้ว่าจัดอยู่ในประเภท "ธาตุหายาก" เป็นเวลา 100 กว่าปีแล้วนับตั้งแต่ค้นพบเทอร์เบียมในปี พ.ศ. 2386 ความหายากและมูลค่าของเทอร์เบียมทำให้ไม่สามารถนำไปใช้ในทางปฏิบัติได้เป็นเวลานาน เทอร์เบียมเพิ่งแสดงให้เห็นถึงความสามารถพิเศษเฉพาะตัวในช่วง 30 ปีที่ผ่านมานี้เอง

การค้นพบประวัติศาสตร์

นักเคมีชาวสวีเดน คาร์ล กุสตาฟ โมซานเดอร์ ค้นพบเทอร์เบียมในปี พ.ศ. 2386 เขาพบสิ่งเจือปนในเทอร์เบียมอิตเทรียม(III) ออกไซด์และย2โอ3ชื่ออิตเทรียมตั้งตามชื่อหมู่บ้านอิตเทอร์บีในสวีเดน ก่อนที่จะมีเทคโนโลยีแลกเปลี่ยนไอออน เทอร์เบียมไม่ได้ถูกแยกออกมาในรูปแบบบริสุทธิ์

ก่อนอื่น โมซานต์แบ่งออกไซด์อิตเทรียม(III) ออกเป็นสามส่วน โดยตั้งชื่อตามแร่: ออกไซด์อิตเทรียม(III)เออร์เบียม(III) ออกไซด์และเทอร์เบียมออกไซด์ เดิมทีเทอร์เบียมออกไซด์ประกอบด้วยส่วนสีชมพู เนื่องมาจากธาตุที่ปัจจุบันเรียกว่าเออร์เบียม “เออร์เบียม(III) ออกไซด์” (รวมถึงสิ่งที่เราเรียกกันในปัจจุบันว่าเทอร์เบียม) เดิมทีเป็นส่วนที่ไม่มีสีในสารละลาย ออกไซด์ที่ไม่ละลายน้ำของธาตุนี้ถือเป็นสีน้ำตาล

ต่อมาคนงานแทบจะไม่สังเกตเห็น “เออร์เบียม(III) ออกไซด์” ขนาดเล็กที่ไม่มีสี แต่ส่วนสีชมพูที่ละลายน้ำได้นั้นไม่สามารถละเลยได้ การถกเถียงเกี่ยวกับการมีอยู่ของเออร์เบียม(III) ออกไซด์เกิดขึ้นซ้ำแล้วซ้ำเล่า ในความโกลาหลนั้น ชื่อเดิมถูกสลับกันและการแลกเปลี่ยนชื่อก็ติดขัด ดังนั้นส่วนสีชมพูจึงถูกกล่าวถึงในที่สุดว่าเป็นสารละลายที่มีเออร์เบียม (ในสารละลายนั้นเป็นสีชมพู) ปัจจุบันเชื่อกันว่าคนงานที่ใช้โซเดียมไบซัลเฟตหรือโพแทสเซียมซัลเฟตจะรับซีเรียม(IV)ออกไซด์ออกจากออกไซด์ของอิตเทรียม(III) และเปลี่ยนเทอร์เบียมให้เป็นตะกอนที่มีซีเรียมโดยไม่ได้ตั้งใจ เพียงประมาณ 1% ของออกไซด์ของอิตเทรียม(III) เดิมที่ปัจจุบันเรียกว่า "เทอร์เบียม" ก็เพียงพอที่จะทำให้ออกไซด์ของอิตเทรียม(III) มีสีเหลือง ดังนั้น เทอร์เบียมจึงเป็นองค์ประกอบรองที่ประกอบด้วยออกไซด์นี้ในตอนแรก และถูกควบคุมโดยแกโดลิเนียมและดิสโพรเซียม ซึ่งเป็นองค์ประกอบใกล้เคียง

หลังจากนั้น เมื่อใดก็ตามที่มีการแยกธาตุหายากอื่นๆ ออกจากส่วนผสมนี้ โดยไม่คำนึงถึงสัดส่วนของออกไซด์ ชื่อของเทอร์เบียมจะยังคงเดิมไว้ จนกระทั่งในที่สุดก็ได้ออกไซด์สีน้ำตาลของเทอร์เบียมในรูปแบบบริสุทธิ์ นักวิจัยในศตวรรษที่ 19 ไม่ใช้เทคโนโลยีการเรืองแสงอัลตราไวโอเลตเพื่อสังเกตก้อนสีเหลืองหรือสีเขียวสดใส (III) ทำให้สามารถระบุเทอร์เบียมได้ง่ายขึ้นในส่วนผสมหรือสารละลายที่เป็นของแข็ง
โครงสร้างอิเล็กตรอน

โครงสร้างอิเล็กตรอน:

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

โครงสร้างอิเล็กตรอนของเทอร์เบียมคือ [Xe] 6s24f9 โดยปกติแล้ว อิเล็กตรอนจะถูกกำจัดออกได้เพียงสามตัวก่อนที่ประจุนิวเคลียร์จะใหญ่เกินกว่าที่จะแตกตัวเป็นไอออนได้อีก แต่ในกรณีของเทอร์เบียม เทอร์เบียมที่เติมประจุบางส่วนจะทำให้สามารถแตกตัวเป็นไอออนได้อีกตัวหนึ่งเมื่อมีสารออกซิไดเซอร์ที่แรงมาก เช่น ก๊าซฟลูออรีน

โลหะเทอร์เบียม

เทอร์เบียมเป็นโลหะหายากสีขาวเงินที่มีความเหนียว ยืดหยุ่น และอ่อนนุ่ม สามารถตัดด้วยมีดได้ จุดหลอมเหลว 1,360 ℃ จุดเดือด 3,123 ℃ ความหนาแน่น 8,229 4 กก./ม.3 เมื่อเปรียบเทียบกับแลนทาไนด์ในยุคแรก เทอร์เบียมค่อนข้างเสถียรในอากาศ ในฐานะธาตุลำดับที่ 9 ของแลนทาไนด์ เทอร์เบียมเป็นโลหะที่มีไฟฟ้าแรง เทอร์เบียมทำปฏิกิริยากับน้ำเพื่อสร้างไฮโดรเจน

ในธรรมชาติไม่เคยพบเทอร์เบียมเป็นธาตุอิสระ ซึ่งมีปริมาณเล็กน้อยในทรายทอเรียมฟอสโฟซีเรียมและแกโดลิไนต์ เทอร์เบียมมีอยู่ร่วมกับธาตุหายากอื่นๆ ในทรายมอนาไซต์ โดยมีเทอร์เบียมเป็นส่วนประกอบโดยทั่วไป 0.03% แหล่งอื่นๆ ได้แก่ เซโนไทม์และแร่ทองคำหายากสีดำ ซึ่งทั้งสองชนิดเป็นส่วนผสมของออกไซด์และมีเทอร์เบียมมากถึง 1%

แอปพลิเคชัน

การประยุกต์ใช้เทอร์เบียมส่วนใหญ่เกี่ยวข้องกับสาขาเทคโนโลยีขั้นสูง ซึ่งเป็นโครงการล้ำสมัยที่เน้นเทคโนโลยีและความรู้ รวมไปถึงโครงการที่ให้ผลประโยชน์ทางเศรษฐกิจอย่างมีนัยสำคัญ ซึ่งมีแนวโน้มการพัฒนาที่น่าดึงดูด

พื้นที่การใช้งานหลักได้แก่:

(1) ใช้ในรูปของแร่ธาตุหายากผสม เช่น ใช้เป็นปุ๋ยผสมแร่ธาตุหายากและสารเติมแต่งอาหารสำหรับการเกษตร

(2) ตัวกระตุ้นสำหรับผงสีเขียวในผงเรืองแสงสามชนิดหลัก วัสดุออปโตอิเล็กทรอนิกส์สมัยใหม่ต้องใช้ฟอสเฟอร์สามสีพื้นฐาน ได้แก่ สีแดง สีเขียว และสีน้ำเงิน ซึ่งสามารถใช้ในการสังเคราะห์สีต่างๆ ได้ และเทอร์เบียมเป็นส่วนประกอบที่ขาดไม่ได้ในผงเรืองแสงสีเขียวคุณภาพสูงหลายชนิด

(3) ใช้เป็นวัสดุจัดเก็บออปติกแมกนีโต ฟิล์มบางของโลหะผสมทรานซิชันเทอร์เบียมโลหะอะมอร์ฟัสถูกนำมาใช้ในการผลิตดิสก์แมกนีโตออปติกประสิทธิภาพสูง

(4) การผลิตกระจกออปติกแมกนีโต กระจกหมุนฟาราเดย์ที่มีเทอร์เบียมเป็นวัสดุหลักในการผลิตโรเตเตอร์ ไอโซเลเตอร์ และเซอร์คูเลเตอร์ในเทคโนโลยีเลเซอร์

(5) การพัฒนาและการพัฒนาของโลหะผสมเฟอร์โรแมกนีโตสตริกทีฟเทอร์เบียมดิสโพรเซียม (เทอร์เฟนอล) ได้เปิดโอกาสให้เทอร์เบียมนำไปใช้งานใหม่ ๆ

เพื่อการเกษตรและการเลี้ยงสัตว์

เทอร์เบียมธาตุหายากสามารถปรับปรุงคุณภาพของพืชผลและเพิ่มอัตราการสังเคราะห์แสงภายในช่วงความเข้มข้นที่กำหนด คอมเพล็กซ์เทอร์เบียมมีกิจกรรมทางชีวภาพสูง คอมเพล็กซ์เทอร์เบียมแบบสามองค์ประกอบ ได้แก่ Tb (Ala) 3BenIm (ClO4) 3 · 3H2O มีผลต้านเชื้อแบคทีเรียและฆ่าเชื้อแบคทีเรียได้ดีกับเชื้อ Staphylococcus aureus, Bacillus subtilis และ Escherichia coli คอมเพล็กซ์เหล่านี้มีฤทธิ์ต้านเชื้อแบคทีเรียได้กว้าง การศึกษาคอมเพล็กซ์ดังกล่าวให้แนวทางการวิจัยใหม่สำหรับยาฆ่าเชื้อแบคทีเรียสมัยใหม่

ใช้ในด้านความเรืองแสง

วัสดุออปโตอิเล็กทรอนิกส์สมัยใหม่ต้องใช้ฟอสเฟอร์สามสีพื้นฐาน ได้แก่ สีแดง สีเขียว และสีน้ำเงิน ซึ่งสามารถใช้สังเคราะห์สีต่างๆ ได้ และเทอร์เบียมเป็นส่วนประกอบที่ขาดไม่ได้ในผงเรืองแสงสีเขียวคุณภาพสูงหลายชนิด หากการเกิดของผงเรืองแสงสีแดงของแรร์เอิร์ธในโทรทัศน์สีกระตุ้นความต้องการอิตเทรียมและยูโรเพียม การใช้และการพัฒนาเทอร์เบียมก็ได้รับการส่งเสริมโดยผงเรืองแสงสีเขียวสามสีหลักแรร์เอิร์ธสำหรับหลอดไฟ ในช่วงต้นทศวรรษ 1980 ฟิลิปส์ได้ประดิษฐ์หลอดฟลูออเรสเซนต์ประหยัดพลังงานขนาดกะทัดรัดหลอดแรกของโลกและส่งเสริมไปทั่วโลกอย่างรวดเร็ว ไอออน Tb3+ สามารถเปล่งแสงสีเขียวที่มีความยาวคลื่น 545 นาโนเมตร และฟอสเฟอร์สีเขียวแรร์เอิร์ธเกือบทั้งหมดใช้เทอร์เบียมเป็นตัวกระตุ้น

สารเรืองแสงสีเขียวสำหรับหลอดรังสีแคโทด (CRT) ของโทรทัศน์สีนั้นใช้สังกะสีซัลไฟด์มาโดยตลอด ซึ่งมีราคาถูกและมีประสิทธิภาพ แต่ผงเทอร์เบียมก็ถูกนำมาใช้เป็นสารเรืองแสงสีเขียวสำหรับโทรทัศน์สีแบบฉายมาโดยตลอด ซึ่งรวมถึง Y2SiO5 ∶ Tb3+, Y3 (Al, Ga) 5O12 ∶ Tb3+ และ LaOBr ∶ Tb3+ ด้วยการพัฒนาโทรทัศน์ความละเอียดสูงขนาดใหญ่ (HDTV) ผงเรืองแสงสีเขียวประสิทธิภาพสูงสำหรับ CRT ก็ได้รับการพัฒนาเช่นกัน ตัวอย่างเช่น ผงเรืองแสงสีเขียวไฮบริดได้รับการพัฒนาในต่างประเทศ ซึ่งประกอบด้วย Y3 (Al, Ga) 5O12: Tb3+, LaOCl: Tb3+ และ Y2SiO5: Tb3+ ซึ่งมีประสิทธิภาพการเรืองแสงที่ยอดเยี่ยมที่ความหนาแน่นของกระแสไฟฟ้าสูง

ผงเรืองแสงเอ็กซ์เรย์แบบดั้งเดิมคือแคลเซียมทังสเตต ในช่วงทศวรรษ 1970 และ 1980 ฟอสเฟอร์ของธาตุหายากสำหรับฉากฉายแสงถูกพัฒนาขึ้น เช่น เทอร์เบียมที่กระตุ้นด้วยซัลเฟอร์แลนทานัมออกไซด์ เทอร์เบียมที่กระตุ้นด้วยโบรมีนแลนทานัมออกไซด์ (สำหรับฉากกรีนสกรีน) เทอร์เบียมที่กระตุ้นด้วยซัลเฟอร์อิตเทรียม(III) ออกไซด์ เป็นต้น เมื่อเปรียบเทียบกับแคลเซียมทังสเตต ผงเรืองแสงของธาตุหายากสามารถลดเวลาการฉายรังสีเอ็กซ์สำหรับผู้ป่วยได้ 80% ปรับปรุงความละเอียดของฟิล์มเอ็กซ์เรย์ ยืดอายุการใช้งานของหลอดเอ็กซ์เรย์ และลดการใช้พลังงาน เทอร์เบียมยังใช้เป็นตัวกระตุ้นผงเรืองแสงสำหรับฉากฉายแสงเอ็กซ์เรย์ทางการแพทย์ ซึ่งสามารถปรับปรุงความไวของการแปลงเอ็กซ์เรย์เป็นภาพออปติคัลได้อย่างมาก ปรับปรุงความชัดเจนของฟิล์มเอ็กซ์เรย์ และลดปริมาณรังสีเอ็กซ์ที่ร่างกายมนุษย์ได้รับได้อย่างมาก (มากกว่า 50%)

นอกจากนี้เทอร์เบียมยังใช้เป็นตัวกระตุ้นในฟอสเฟอร์ LED สีขาวที่ถูกกระตุ้นด้วยแสงสีน้ำเงินสำหรับการให้แสงสว่างด้วยสารกึ่งตัวนำชนิดใหม่ สามารถใช้ในการผลิตฟอสเฟอร์คริสตัลออปติคัลแมกนีโตอลูมิเนียมเทอร์เบียมโดยใช้ไดโอดเปล่งแสงสีน้ำเงินเป็นแหล่งกำเนิดแสงกระตุ้น และฟลูออเรสเซนซ์ที่เกิดขึ้นจะผสมกับแสงกระตุ้นเพื่อสร้างแสงสีขาวบริสุทธิ์

วัสดุเรืองแสงไฟฟ้าที่ทำจากเทอร์เบียมประกอบด้วยฟอสเฟอร์สีเขียวสังกะสีซัลไฟด์เป็นหลัก โดยมีเทอร์เบียมเป็นตัวกระตุ้น ภายใต้การฉายรังสีอัลตราไวโอเลต คอมเพล็กซ์อินทรีย์ของเทอร์เบียมสามารถเปล่งแสงเรืองแสงสีเขียวที่เข้มข้นและสามารถใช้เป็นวัสดุเรืองแสงไฟฟ้าแบบฟิล์มบางได้ แม้ว่าจะมีความก้าวหน้าอย่างมากในการศึกษาฟิล์มเรืองแสงไฟฟ้าแบบฟิล์มบางของคอมเพล็กซ์อินทรีย์ของแรร์เอิร์ธ แต่ยังคงมีช่องว่างบางประการจากการใช้งานจริง และการวิจัยเกี่ยวกับฟิล์มบางและอุปกรณ์เรืองแสงไฟฟ้าแบบฟิล์มบางของคอมเพล็กซ์อินทรีย์ของแรร์เอิร์ธยังคงอยู่ในระดับเชิงลึก

ลักษณะการเรืองแสงของเทอร์เบียมยังใช้เป็นโพรบการเรืองแสง ตัวอย่างเช่น โพรบการเรืองแสงของโอฟลอกซาซินเทอร์เบียม (Tb3+) ถูกใช้เพื่อศึกษาปฏิสัมพันธ์ระหว่างคอมเพล็กซ์โอฟลอกซาซินเทอร์เบียม (Tb3+) และดีเอ็นเอ (DNA) โดยใช้สเปกตรัมการเรืองแสงและสเปกตรัมการดูดกลืน ซึ่งบ่งชี้ว่าโพรบโอฟลอกซาซิน Tb3+ สามารถสร้างร่องจับกับโมเลกุลดีเอ็นเอได้ และดีเอ็นเอสามารถเพิ่มการเรืองแสงของระบบโอฟลอกซาซิน Tb3+ ได้อย่างมีนัยสำคัญ จากการเปลี่ยนแปลงนี้ จึงสามารถกำหนดดีเอ็นเอได้

สำหรับวัสดุออปติกแมกนีโต

วัสดุที่มีผลฟาราเดย์ หรือที่เรียกว่าวัสดุแมกนีโตออปติก ถูกใช้กันอย่างแพร่หลายในเลเซอร์และอุปกรณ์ออปติกอื่นๆ วัสดุแมกนีโตออปติกมีอยู่ 2 ประเภททั่วไป ได้แก่ ผลึกแมกนีโตออปติกและแก้วแมกนีโตออปติก ในจำนวนนี้ ผลึกแมกนีโตออปติก (เช่น การ์เน็ตเหล็กอิตเทรียมและการ์เน็ตเทอร์เบียมแกลเลียม) มีข้อดีคือความถี่ในการทำงานที่ปรับได้และความเสถียรทางความร้อนสูง แต่มีราคาแพงและผลิตได้ยาก นอกจากนี้ ผลึกแมกนีโตออปติกจำนวนมากที่มีมุมหมุนฟาราเดย์สูงยังมีการดูดซับสูงในช่วงคลื่นสั้น ซึ่งจำกัดการใช้งาน เมื่อเปรียบเทียบกับผลึกแมกนีโตออปติกแล้ว กระจกแมกนีโตออปติกมีข้อดีคือการส่งผ่านสูง และสามารถทำเป็นบล็อกหรือไฟเบอร์ขนาดใหญ่ได้ง่าย ในปัจจุบัน แก้วแมกนีโตออปติกที่มีผลฟาราเดย์สูงส่วนใหญ่เป็นแก้วที่เจือปนไอออนของแรร์เอิร์ธ

ใช้สำหรับวัสดุจัดเก็บออปติกแม่เหล็ก

ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ด้วยการพัฒนาอย่างรวดเร็วของมัลติมีเดียและระบบอัตโนมัติในสำนักงาน ความต้องการดิสก์แม่เหล็กความจุสูงแบบใหม่ก็เพิ่มขึ้น ฟิล์มโลหะผสมทรานซิชันเทอร์เบียมโลหะอะมอร์ฟัสถูกนำมาใช้ในการผลิตดิสก์แมกนีโตออปติกประสิทธิภาพสูง ในจำนวนนั้น ฟิล์มโลหะผสม TbFeCo บางมีประสิทธิภาพดีที่สุด วัสดุแมกนีโตออปติกที่ใช้เทอร์เบียมได้รับการผลิตในปริมาณมาก และดิสก์แมกนีโตออปติกที่ทำจากวัสดุเหล่านี้ถูกใช้เป็นส่วนประกอบการจัดเก็บข้อมูลคอมพิวเตอร์ โดยมีความจุในการจัดเก็บเพิ่มขึ้น 10-15 เท่า วัสดุเหล่านี้มีข้อดีคือมีความจุขนาดใหญ่และความเร็วในการเข้าถึงที่รวดเร็ว และสามารถเช็ดและเคลือบได้หลายหมื่นครั้งเมื่อใช้สำหรับดิสก์ออปติกความหนาแน่นสูง วัสดุเหล่านี้เป็นวัสดุสำคัญในเทคโนโลยีการจัดเก็บข้อมูลอิเล็กทรอนิกส์ วัสดุแมกนีโตออปติกที่ใช้กันทั่วไปที่สุดในแถบที่มองเห็นได้และอินฟราเรดใกล้คือเทอร์เบียมแกลเลียมการ์เนต (TGG) ซึ่งเป็นวัสดุแมกนีโตออปติกที่ดีที่สุดสำหรับการสร้างโรเตเตอร์และไอโซเลเตอร์ฟาราเดย์

สำหรับกระจกออปติคอลแมกนีโต

กระจกออปติกแมกนีโตฟาราเดย์มีความโปร่งใสและไอโซทรอปิกที่ดีในช่วงที่มองเห็นได้และอินฟราเรด และสามารถสร้างรูปร่างที่ซับซ้อนได้หลากหลาย นอกจากนี้ยังผลิตผลิตภัณฑ์ขนาดใหญ่ได้ง่ายและสามารถดึงเป็นเส้นใยแก้วนำแสงได้ ดังนั้นจึงมีแนวโน้มการใช้งานที่กว้างขวางในอุปกรณ์ออปติกแมกนีโต เช่น ตัวแยกออปติกแมกนีโต ตัวปรับแสงแมกนีโต และเซนเซอร์กระแสไฟเบอร์ออปติก เนื่องจากมีโมเมนต์แม่เหล็กขนาดใหญ่และค่าสัมประสิทธิ์การดูดกลืนที่เล็กในช่วงที่มองเห็นได้และอินฟราเรด ไอออน Tb3+ จึงกลายเป็นไอออนของธาตุหายากที่ใช้กันทั่วไปในกระจกออปติกแมกนีโต

เทอร์เบียมดิสโพรเซียมเฟอร์โรแมกนีโตสตริกทีฟอัลลอยด์

ในช่วงปลายศตวรรษที่ 20 เมื่อการปฏิวัติทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีของโลกก้าวหน้าขึ้น วัสดุประยุกต์สำหรับธาตุหายากชนิดใหม่ก็ปรากฏขึ้นอย่างรวดเร็ว ในปี 1984 มหาวิทยาลัยไอโอวาสเตตแห่งสหรัฐอเมริกา ห้องปฏิบัติการเอเมสของกระทรวงพลังงานสหรัฐอเมริกา และศูนย์วิจัยอาวุธผิวน้ำของกองทัพเรือสหรัฐอเมริกา (บุคลากรหลักของ American Edge Technology Company (ET REMA) ซึ่งก่อตั้งขึ้นในภายหลังมาจากศูนย์กลาง) ได้ร่วมกันพัฒนาวัสดุอัจฉริยะสำหรับธาตุหายากชนิดใหม่ ซึ่งก็คือวัสดุแมกนีโตสตริกทีฟยักษ์เทอร์เบียมดิสโพรเซียมเหล็ก วัสดุอัจฉริยะชนิดใหม่นี้มีคุณสมบัติที่ยอดเยี่ยมในการแปลงพลังงานไฟฟ้าเป็นพลังงานกลได้อย่างรวดเร็ว ตัวแปลงสัญญาณใต้น้ำและไฟฟ้าอะคูสติกที่ทำจากวัสดุแมกนีโตสตริกทีฟยักษ์นี้ได้รับการกำหนดค่าสำเร็จแล้วในอุปกรณ์ของกองทัพเรือ ลำโพงตรวจจับบ่อน้ำมัน ระบบควบคุมเสียงและการสั่นสะเทือน และระบบสำรวจมหาสมุทรและการสื่อสารใต้ดิน ดังนั้น ทันทีที่วัสดุแมกนีโตสตริกทีฟยักษ์เทอร์เบียมดิสโพรเซียมเหล็กถือกำเนิดขึ้น ก็ได้รับความสนใจอย่างกว้างขวางจากประเทศอุตสาหกรรมทั่วโลก Edge Technologies ในสหรัฐอเมริกาเริ่มผลิตวัสดุแมกนีโตสตริกทีฟยักษ์เหล็กเทอร์เบียมดิสโพรเซียมในปี 1989 และตั้งชื่อให้ว่า เทอร์ฟีนอล ดี ต่อมา สวีเดน ญี่ปุ่น รัสเซีย สหราชอาณาจักร และออสเตรเลีย ได้พัฒนาวัสดุแมกนีโตสตริกทีฟยักษ์เหล็กเทอร์เบียมดิสโพรเซียมด้วยเช่นกัน

จากประวัติศาสตร์การพัฒนาวัสดุชนิดนี้ในสหรัฐอเมริกา ทั้งการประดิษฐ์วัสดุชนิดนี้และการใช้งานแบบผูกขาดในช่วงแรกนั้นมีความเกี่ยวข้องโดยตรงกับอุตสาหกรรมการทหาร (เช่น กองทัพเรือ) แม้ว่าหน่วยงานด้านการทหารและการป้องกันประเทศของจีนจะค่อยๆ เสริมสร้างความเข้าใจเกี่ยวกับวัสดุชนิดนี้มากขึ้น อย่างไรก็ตาม หลังจากที่อำนาจแห่งชาติที่ครอบคลุมของจีนเพิ่มขึ้นอย่างมาก ความต้องการในการบรรลุกลยุทธ์การแข่งขันทางการทหารในศตวรรษที่ 21 และการปรับปรุงระดับของอุปกรณ์จะมีความจำเป็นอย่างยิ่ง ดังนั้น การใช้วัสดุแมกนีโตสตริกทีฟยักษ์เหล็กเทอร์เบียมดิสโพรเซียมอย่างแพร่หลายโดยหน่วยงานด้านการทหารและการป้องกันประเทศจะเป็นสิ่งจำเป็นในประวัติศาสตร์

โดยสรุปแล้ว คุณสมบัติที่ยอดเยี่ยมมากมายของเทอร์เบียมทำให้มันเป็นองค์ประกอบที่ขาดไม่ได้ของวัสดุฟังก์ชันต่างๆ มากมาย และเป็นตำแหน่งที่ไม่สามารถแทนที่ได้ในบางสาขาการใช้งาน อย่างไรก็ตาม เนื่องจากเทอร์เบียมมีราคาสูง ผู้คนจึงศึกษาว่าจะหลีกเลี่ยงและลดการใช้เทอร์เบียมอย่างไรเพื่อลดต้นทุนการผลิต ตัวอย่างเช่น วัสดุแมกนีโตออปติกของธาตุหายากควรใช้ดิสโพรเซียมเหล็กโคบอลต์หรือแกโดลิเนียมเทอร์เบียมโคบอลต์ราคาถูกให้ได้มากที่สุด พยายามลดปริมาณเทอร์เบียมในผงเรืองแสงสีเขียวที่ต้องใช้ ราคาได้กลายเป็นปัจจัยสำคัญที่จำกัดการใช้เทอร์เบียมอย่างแพร่หลาย แต่หลายๆ วัสดุฟังก์ชันไม่สามารถขาดเทอร์เบียมได้ ดังนั้นเราจึงต้องยึดหลักการ "ใช้เหล็กคุณภาพดีกับใบมีด" และพยายามประหยัดการใช้เทอร์เบียมให้ได้มากที่สุด