ธาตุดินหายากที่มีมนต์ขลัง: เทอร์เบียม

เทอร์เบียมจัดอยู่ในหมวดของหนักธาตุหายากโดยมีความอุดมสมบูรณ์ต่ำในเปลือกโลกเพียง 1.1 ppm เทอร์เบียมออกไซด์มีสัดส่วนน้อยกว่า 0.01% ของธาตุหายากทั้งหมด แม้แต่ในแร่ดินหายากชนิดอิตเทรียมไอออนสูงที่มีปริมาณเทอร์เบียมสูง ปริมาณเทอร์เบียมก็คิดเป็นเพียง 1.1-1.2% ของธาตุหายากทั้งหมด ซึ่งบ่งชี้ว่ามันอยู่ในประเภท "ขุนนาง" ของธาตุหายาก เป็นเวลากว่า 100 ปีแล้วนับตั้งแต่การค้นพบเทอร์เบียมในปี พ.ศ. 2386 ความขาดแคลนและคุณค่าของเทอร์เบียมทำให้ไม่สามารถนำไปใช้ได้จริงมาเป็นเวลานาน ในช่วง 30 ปีที่ผ่านมาเท่านั้นที่เทอร์เบียมได้แสดงความสามารถอันเป็นเอกลักษณ์ของตน

การค้นพบประวัติศาสตร์

นักเคมีชาวสวีเดน คาร์ล กุสตาฟ โมซันเดอร์ ค้นพบเทอร์เบียมในปี พ.ศ. 2386 เขาพบสิ่งสกปรกในอิตเทรียม (III) ออกไซด์และY2O3- Yttrium ตั้งชื่อตามหมู่บ้าน Ytterby ในประเทศสวีเดน ก่อนการเกิดขึ้นของเทคโนโลยีการแลกเปลี่ยนไอออน เทอร์เบียมไม่ได้ถูกแยกออกในรูปแบบบริสุทธิ์

โมแซนต์แบ่งอิตเทรียม (III) ออกไซด์ออกเป็นสามส่วนแรก โดยทั้งหมดตั้งชื่อตามแร่: อิตเทรียม (III) ออกไซด์เออร์เบียม (III) ออกไซด์และเทอร์เบียมออกไซด์ เทอร์เบียมออกไซด์เดิมประกอบด้วยส่วนสีชมพู เนื่องจากธาตุปัจจุบันเรียกว่าเออร์เบียม “เออร์เบียม(III) ออกไซด์” (รวมถึงสิ่งที่เราเรียกว่าเทอร์เบียมด้วย) เดิมทีเป็นส่วนที่ไม่มีสีในสารละลาย ออกไซด์ที่ไม่ละลายน้ำขององค์ประกอบนี้ถือเป็นสีน้ำตาล

คนงานในเวลาต่อมาแทบจะไม่สังเกตเห็น “เออร์เบียม (III) ออกไซด์” ที่ไม่มีสีเล็กๆ น้อยๆ เลย แต่ก็ไม่อาจละเลยส่วนสีชมพูที่ละลายน้ำได้ มีการถกเถียงกันเรื่องการมีอยู่ของเออร์เบียม (III) ออกไซด์ซ้ำแล้วซ้ำเล่า ในความโกลาหล ชื่อเดิมถูกกลับรายการและการเปลี่ยนชื่อก็ติดขัด ดังนั้นส่วนสีชมพูจึงถูกกล่าวถึงในที่สุดว่าเป็นสารละลายที่มีเออร์เบียม (ในสารละลายคือสีชมพู) ปัจจุบันเชื่อกันว่าคนงานที่ใช้โซเดียมไบซัลเฟตหรือโพแทสเซียมซัลเฟตใช้ซีเรียม (IV) ออกไซด์ออกจากอิตเทรียม (III) ออกไซด์ และเปลี่ยนเทอร์เบียมให้เป็นตะกอนที่มีซีเรียมโดยไม่ได้ตั้งใจ อิตเทรียม (III) ออกไซด์ดั้งเดิมเพียงประมาณ 1% ซึ่งปัจจุบันรู้จักกันในชื่อ "เทอร์เบียม" ก็เพียงพอที่จะส่งผ่านสีเหลืองไปยังอิตเทรียม (III) ออกไซด์ ดังนั้นเทอร์เบียมจึงเป็นองค์ประกอบรองที่มีอยู่ในตอนแรก และมันถูกควบคุมโดยเพื่อนบ้านใกล้เคียง แกโดลิเนียม และดิสโพรเซียม

หลังจากนั้น เมื่อใดก็ตามที่ธาตุหายากอื่นๆ ถูกแยกออกจากส่วนผสมนี้ ไม่ว่าสัดส่วนของออกไซด์จะเป็นอย่างไร ชื่อของเทอร์เบียมก็จะยังคงอยู่จนกระทั่งในที่สุดจะได้ออกไซด์สีน้ำตาลของเทอร์เบียมในรูปแบบบริสุทธิ์ นักวิจัยในศตวรรษที่ 19 ไม่ได้ใช้เทคโนโลยีการเรืองแสงอัลตราไวโอเลตเพื่อสังเกตก้อนสีเหลืองหรือสีเขียวสดใส (III) ทำให้ง่ายต่อการจดจำเทอร์เบียมในของผสมหรือสารละลายที่เป็นของแข็ง
การกำหนดค่าอิเล็กตรอน

การกำหนดค่าอิเล็กตรอน:

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

การจัดเรียงอิเล็กตรอนของเทอร์เบียมคือ [Xe] 6s24f9 โดยปกติแล้ว สามารถกำจัดอิเล็กตรอนได้เพียงสามตัวเท่านั้นก่อนที่ประจุนิวเคลียร์จะมีขนาดใหญ่เกินกว่าที่จะแตกตัวเป็นไอออนต่อไป แต่ในกรณีของเทอร์เบียม เทอร์เบียมแบบกึ่งเติมจะทำให้อิเล็กตรอนตัวที่สี่ถูกไอออนไนซ์เพิ่มเติมเมื่อมีสารออกซิแดนท์ที่แรงมาก เช่น ก๊าซฟลูออรีน

โลหะเทอร์เบียม

เทอร์เบียมเป็นโลหะแรร์เอิร์ธสีขาวเงินที่มีความเหนียว เหนียว และความนุ่มนวลที่สามารถตัดได้ด้วยมีด จุดหลอมเหลว 1360 ℃ จุดเดือด 3123 ℃ ความหนาแน่น 8229 4กก./ลบ.ม. เมื่อเปรียบเทียบกับแลนทาไนด์ในยุคแรก มันค่อนข้างเสถียรในอากาศ เนื่องจากธาตุที่เก้าของแลนทาไนด์ เทอร์เบียมจึงเป็นโลหะที่มีกระแสไฟฟ้าแรงสูง ทำปฏิกิริยากับน้ำเกิดเป็นไฮโดรเจน

ในธรรมชาติ ไม่เคยพบว่าเทอร์เบียมเป็นธาตุอิสระ ซึ่งมีปริมาณเล็กน้อยอยู่ในทรายทอเรียมฟอสโฟเซเรียมและแกโดลิไนต์ เทอร์เบียมอยู่ร่วมกับธาตุหายากอื่นๆ ในทรายโมนาไซต์ โดยมีปริมาณเทอร์เบียมโดยทั่วไป 0.03% แหล่งอื่นๆ ได้แก่ แร่ซีโนไทม์และทองคำหายากสีดำ ซึ่งทั้งสองอย่างนี้เป็นส่วนผสมของออกไซด์และมีเทอร์เบียมมากถึง 1%

แอปพลิเคชัน

การใช้เทอร์เบียมส่วนใหญ่เกี่ยวข้องกับสาขาเทคโนโลยีขั้นสูง ซึ่งเป็นโครงการล้ำสมัยที่เน้นเทคโนโลยีและเน้นความรู้ ตลอดจนโครงการที่มีประโยชน์ทางเศรษฐกิจอย่างมาก พร้อมโอกาสการพัฒนาที่น่าดึงดูด

พื้นที่ใช้งานหลัก ได้แก่ :

(1) ใช้ในรูปของธาตุหายากผสม ตัวอย่างเช่น มันถูกใช้เป็นปุ๋ยผสมดินหายากและสารเติมแต่งอาหารสัตว์เพื่อการเกษตร

(2) ตัวกระตุ้นสำหรับผงสีเขียวในผงเรืองแสงหลักสามชนิด วัสดุออปโตอิเล็กทรอนิกส์สมัยใหม่จำเป็นต้องใช้สีพื้นฐานของฟอสเฟอร์สามสี ได้แก่ สีแดง สีเขียว และสีน้ำเงิน ซึ่งสามารถใช้เพื่อสังเคราะห์สีต่างๆ ได้ และเทอร์เบียมเป็นส่วนประกอบที่ขาดไม่ได้ในผงเรืองแสงสีเขียวคุณภาพสูงหลายชนิด

(3) ใช้เป็นวัสดุจัดเก็บออปติคอลแมกนีโต ฟิล์มบางโลหะผสมเทอร์เบียมโลหะทรานซิชันโลหะอสัณฐานถูกนำมาใช้เพื่อผลิตแผ่นแมกนีโตออปติคอลประสิทธิภาพสูง

(4) การผลิตแก้วแสงแมกนีโต แก้วหมุนของฟาราเดย์ที่มีเทอร์เบียมเป็นวัสดุสำคัญสำหรับการผลิตโรเตเตอร์ เครื่องแยกวงจร และเครื่องหมุนเวียนในเทคโนโลยีเลเซอร์

(5) การพัฒนาและพัฒนาโลหะผสมเทอร์เบียมดิสโพรเซียมเฟอร์โรแมกเนโตสตริกทีฟ (TerFenol) ได้เปิดการใช้งานใหม่สำหรับเทอร์เบียม

เพื่อการเกษตรและการเลี้ยงสัตว์

เทอร์เบียมธาตุหายากสามารถปรับปรุงคุณภาพของพืชผลและเพิ่มอัตราการสังเคราะห์ด้วยแสงภายในช่วงความเข้มข้นที่กำหนด คอมเพล็กซ์เทอร์เบียมมีฤทธิ์ทางชีวภาพสูง เทอร์นารีคอมเพล็กซ์ของเทอร์เบียม Tb (Ala) 3BenIm (ClO4) 3 · 3H2O มีฤทธิ์ต้านเชื้อแบคทีเรียและฆ่าเชื้อแบคทีเรียที่ดีต่อ Staphylococcus aureus, Bacillus subtilis และ Escherichia coli พวกเขามีสเปกตรัมต้านเชื้อแบคทีเรียในวงกว้าง การศึกษาสารเชิงซ้อนดังกล่าวเป็นแนวทางการวิจัยใหม่สำหรับยาฆ่าเชื้อแบคทีเรียสมัยใหม่

ใช้ในด้านเรืองแสง

วัสดุออปโตอิเล็กทรอนิกส์สมัยใหม่จำเป็นต้องใช้สีพื้นฐานของฟอสเฟอร์สามสี ได้แก่ สีแดง สีเขียว และสีน้ำเงิน ซึ่งสามารถใช้เพื่อสังเคราะห์สีต่างๆ ได้ และเทอร์เบียมเป็นส่วนประกอบที่ขาดไม่ได้ในผงเรืองแสงสีเขียวคุณภาพสูงหลายชนิด หากการกำเนิดของผงเรืองแสงสีแดงทีวีสีหายากได้กระตุ้นความต้องการอิตเทรียมและยูโรเพียม การประยุกต์ใช้และการพัฒนาเทอร์เบียมได้รับการส่งเสริมโดยผงเรืองแสงสีเขียวสีหลักสามสีหลักสำหรับหลอดไฟ ในช่วงต้นทศวรรษ 1980 Philips ได้คิดค้นหลอดฟลูออเรสเซนต์ประหยัดพลังงานขนาดกะทัดรัดหลอดแรกของโลก และได้ประชาสัมพันธ์ไปทั่วโลกอย่างรวดเร็ว ไอออน Tb3+ สามารถปล่อยแสงสีเขียวที่ความยาวคลื่น 545 นาโนเมตร และฟอสเฟอร์สีเขียวของธาตุหายากเกือบทั้งหมดใช้เทอร์เบียมเป็นตัวกระตุ้น

สารเรืองแสงสีเขียวสำหรับหลอดรังสีแคโทด (CRT) ของโทรทัศน์สีนั้นใช้ซิงค์ซัลไฟด์ซึ่งมีราคาถูกและมีประสิทธิภาพมาโดยตลอด แต่ผงเทอร์เบียมมักถูกใช้เป็นสารเรืองแสงสีเขียวสำหรับโทรทัศน์สีที่ฉายภาพ ซึ่งรวมถึง Y2SiO5 ∶ Tb3+, Y3 ( อัล, กา) 5O12 ∶ Tb3+และ LaOBr ∶ Tb3+ ด้วยการพัฒนาโทรทัศน์จอความละเอียดสูง (HDTV) ขนาดใหญ่ ผงเรืองแสงสีเขียวประสิทธิภาพสูงสำหรับ CRT ก็กำลังได้รับการพัฒนาเช่นกัน ตัวอย่างเช่น ผงฟลูออเรสเซนต์สีเขียวไฮบริดได้รับการพัฒนาในต่างประเทศ ซึ่งประกอบด้วย Y3 (Al, Ga) 5O12: Tb3+, LaOCl: Tb3+ และ Y2SiO5: Tb3+ ซึ่งมีประสิทธิภาพการเรืองแสงที่ดีเยี่ยมที่ความหนาแน่นกระแสสูง

ผงฟลูออเรสเซนต์เอ็กซ์เรย์แบบดั้งเดิมคือแคลเซียม tungstate ในทศวรรษ 1970 และ 1980 มีการพัฒนาฟอสเฟอร์ของธาตุหายากสำหรับตัวกรองที่เข้มข้นขึ้น เช่น เทอร์เบียมกัมมันตภาพรังสีแลนทานัมออกไซด์ เทอร์เบียมกัมมันต์โบรมีนแลนทานัมออกไซด์ (สำหรับหน้าจอสีเขียว) เทอร์เบียมกัมมันตภาพรังสีอิตเทรียม (III) ออกไซด์ ฯลฯ เมื่อเปรียบเทียบกับแคลเซียม tungstate ผงเรืองแสงชนิดแรร์เอิร์ธสามารถลดระยะเวลาการฉายรังสีเอกซ์ให้กับผู้ป่วยได้ 80% ปรับปรุงความละเอียดของฟิล์มเอ็กซ์เรย์ ยืดอายุการใช้งานของหลอดเอ็กซ์เรย์ และลดการใช้พลังงาน นอกจากนี้ Terbium ยังใช้เป็นตัวกระตุ้นผงฟลูออเรสเซนต์สำหรับหน้าจอเสริมประสิทธิภาพรังสีเอกซ์ทางการแพทย์ ซึ่งสามารถปรับปรุงความไวของการแปลงรังสีเอกซ์เป็นภาพออพติคอลได้อย่างมาก ปรับปรุงความชัดเจนของฟิล์มรังสีเอกซ์ และลดปริมาณรังสีของรังสีเอกซ์ได้อย่างมาก รังสีสู่ร่างกายมนุษย์ (มากกว่า 50%)

นอกจากนี้ เทอร์เบียมยังใช้เป็นตัวกระตุ้นในฟอสเฟอร์ LED สีขาวที่ตื่นเต้นด้วยแสงสีน้ำเงินสำหรับระบบไฟเซมิคอนดักเตอร์แบบใหม่ สามารถใช้ในการผลิตฟอสเฟอร์คริสตัลออปติคอลเทอร์เบียมอลูมิเนียมแมกนีโตโดยใช้ไดโอดเปล่งแสงสีน้ำเงินเป็นแหล่งกำเนิดแสงกระตุ้น และแสงฟลูออเรสเซนต์ที่สร้างขึ้นจะผสมกับแสงกระตุ้นเพื่อสร้างแสงสีขาวบริสุทธิ์

วัสดุเรืองแสงด้วยไฟฟ้าที่ทำจากเทอร์เบียมส่วนใหญ่ประกอบด้วยซิงค์ซัลไฟด์กรีนฟอสเฟอร์ โดยมีเทอร์เบียมเป็นตัวกระตุ้น ภายใต้การฉายรังสีอัลตราไวโอเลต สารเชิงซ้อนอินทรีย์ของเทอร์เบียมสามารถเปล่งแสงเรืองแสงสีเขียวที่รุนแรง และสามารถใช้เป็นวัสดุเรืองแสงด้วยไฟฟ้าแบบฟิล์มบางได้ แม้ว่าจะมีความก้าวหน้าที่สำคัญในการศึกษาฟิล์มบางที่เรืองแสงด้วยไฟฟ้าเชิงซ้อนอินทรีย์ที่หายากของโลก แต่ก็ยังมีช่องว่างบางประการจากการใช้งานจริง และการวิจัยเกี่ยวกับฟิล์มและอุปกรณ์บางที่เรืองแสงด้วยไฟฟ้าที่ซับซ้อนอินทรีย์ที่หายากของโลกยังคงอยู่ในเชิงลึก

คุณลักษณะการเรืองแสงของเทอร์เบียมยังใช้เป็นโพรบเรืองแสงอีกด้วย ตัวอย่างเช่น ใช้โพรบเรืองแสง Ofloxacin terbium (Tb3+) เพื่อศึกษาปฏิสัมพันธ์ระหว่างสารเชิงซ้อน Ofloxacin terbium (Tb3+) และ DNA (DNA) โดยสเปกตรัมฟลูออเรสเซนซ์และสเปกตรัมการดูดกลืนแสง ซึ่งบ่งชี้ว่าโพรบ Ofloxacin Tb3+ สามารถสร้างร่องที่จับกับโมเลกุล DNA ได้ และ DNA สามารถเพิ่มประสิทธิภาพการเรืองแสงของระบบ Ofloxacin Tb3+ ได้อย่างมีนัยสำคัญ จากการเปลี่ยนแปลงนี้ สามารถระบุ DNA ได้

สำหรับวัสดุออปติกแม๊กนีโต

วัสดุที่มีเอฟเฟกต์ฟาราเดย์หรือที่เรียกว่าวัสดุแมกนีโตออปติคัลถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในเลเซอร์และอุปกรณ์ออปติกอื่นๆ วัสดุออปติคัลแมกนีโตมีสองประเภททั่วไป: คริสตัลออปติคอลแมกนีโตและแก้วออปติคอลแมกนีโต ในหมู่พวกเขาคริสตัลแมกนีโตออปติคัล (เช่นโกเมนเหล็กอิตเทรียมและเทอร์เบียมแกลเลียมโกเมน) มีข้อดีของความถี่ในการทำงานที่ปรับได้และความเสถียรทางความร้อนสูง แต่มีราคาแพงและผลิตได้ยาก นอกจากนี้ ผลึกแมกนีโตออปติคัลจำนวนมากที่มีมุมการหมุนของฟาราเดย์สูงมีการดูดกลืนแสงสูงในช่วงคลื่นสั้น ซึ่งทำให้จำกัดการใช้งาน เมื่อเปรียบเทียบกับคริสตัลออปติคัลแมกนีโต แก้วออปติคอลแมกนีโตมีข้อดีในเรื่องการส่งผ่านข้อมูลสูง และง่ายต่อการสร้างเป็นบล็อกหรือเส้นใยขนาดใหญ่ ในปัจจุบัน แว่นตาแบบแมกนีโตออพติคอลที่มีเอฟเฟ็กต์ฟาราเดย์สูงส่วนใหญ่เป็นแว่นตาเจือด้วยไอออนของธาตุหายาก

ใช้สำหรับวัสดุจัดเก็บแสงแมกนีโต

ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ด้วยการพัฒนาอย่างรวดเร็วของระบบมัลติมีเดียและระบบอัตโนมัติในสำนักงาน ความต้องการดิสก์แม่เหล็กความจุสูงใหม่จึงเพิ่มขึ้น ฟิล์มโลหะผสมทรานซิชันเทอร์เบียมโลหะอสัณฐานถูกนำมาใช้เพื่อผลิตแผ่นดิสก์แมกนีโตออปติคอลประสิทธิภาพสูง ในหมู่พวกเขาฟิล์มบางโลหะผสม TbFeCo มีประสิทธิภาพที่ดีที่สุด วัสดุแมกนีโตออปติคอลที่ใช้เทอร์เบียมได้รับการผลิตในขนาดใหญ่ และดิสก์ออปติคอลแบบแมกนีโตที่ทำจากวัสดุดังกล่าวจะถูกใช้เป็นส่วนประกอบในการจัดเก็บข้อมูลคอมพิวเตอร์ โดยมีความจุเพิ่มขึ้น 10-15 เท่า มีข้อดีคือมีความจุขนาดใหญ่และความเร็วในการเข้าถึงที่รวดเร็ว และสามารถเช็ดและเคลือบได้นับหมื่นครั้งเมื่อใช้กับดิสก์ออปติคัลความหนาแน่นสูง เป็นวัสดุสำคัญในเทคโนโลยีการจัดเก็บข้อมูลอิเล็กทรอนิกส์ วัสดุแมกนีโตออปติคัลที่ใช้กันมากที่สุดในแถบแสงที่มองเห็นได้และใกล้อินฟราเรดคือเทอร์เบียม แกลเลียม การ์เน็ต (TGG) ผลึกเดี่ยว ซึ่งเป็นวัสดุออปติคอลแมกนีโตที่ดีที่สุดสำหรับการผลิตโรเตเตอร์และตัวแยกฟาราเดย์

สำหรับแก้วแสงแมกนีโต

แก้วแสงแมกนีโตฟาราเดย์มีความโปร่งใสและไอโซโทรปีที่ดีในบริเวณที่มองเห็นและอินฟราเรด และสามารถสร้างรูปทรงที่ซับซ้อนต่างๆ ได้ ง่ายต่อการผลิตผลิตภัณฑ์ขนาดใหญ่และสามารถดึงเป็นใยแก้วนำแสงได้ ดังนั้นจึงมีแนวโน้มการใช้งานที่กว้างขวางในอุปกรณ์ออปติคัลแมกนีโต เช่น ตัวแยกแสงแมกนีโต ตัวมอดูเลเตอร์ออปติคอลแมกนีโต และเซ็นเซอร์กระแสไฟเบอร์ออปติก เนื่องจากโมเมนต์แม่เหล็กขนาดใหญ่และค่าสัมประสิทธิ์การดูดกลืนแสงเล็กน้อยในช่วงที่มองเห็นและอินฟราเรด ไอออน Tb3+ จึงกลายเป็นไอออนของธาตุหายากที่ใช้กันทั่วไปในแว่นตาออพติคอลแมกนีโต

เทอร์เบียมดิสโพรเซียมโลหะผสมเฟอร์โรแมกเนโตสตริกทีฟ

ในตอนท้ายของศตวรรษที่ 20 ด้วยการปฏิวัติทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีของโลกที่ลึกซึ้งยิ่งขึ้น วัสดุประยุกต์จากธาตุหายากชนิดใหม่กำลังเกิดขึ้นอย่างรวดเร็ว ในปี พ.ศ. 2527 มหาวิทยาลัยรัฐไอโอวาแห่งสหรัฐอเมริกา ห้องปฏิบัติการเอมส์แห่งกระทรวงพลังงานแห่งสหรัฐอเมริกา และศูนย์วิจัยอาวุธพื้นผิวกองทัพเรือสหรัฐฯ (บุคลากรหลักของบริษัท American Edge Technology Company (ET REMA) ที่ก่อตั้งในเวลาต่อมา มาจาก ศูนย์) ได้ร่วมกันพัฒนาวัสดุสมาร์ทของโลกที่หายากใหม่ ได้แก่ วัสดุแม่เหล็กยักษ์เทอร์เบียมดิสโพรเซียมเหล็ก วัสดุอัจฉริยะใหม่นี้มีคุณสมบัติที่ยอดเยี่ยมในการแปลงพลังงานไฟฟ้าเป็นพลังงานกลอย่างรวดเร็ว ทรานสดิวเซอร์ใต้น้ำและอิเล็กโทรอะคูสติกที่ทำจากวัสดุแม่เหล็กขนาดยักษ์นี้ได้รับการกำหนดค่าในอุปกรณ์กองทัพเรือ ลำโพงตรวจจับบ่อน้ำมัน ระบบควบคุมเสียงและการสั่นสะเทือน ตลอดจนการสำรวจมหาสมุทรและระบบสื่อสารใต้ดิน ดังนั้นทันทีที่วัสดุแม่เหล็กยักษ์เทอร์เบียมดิสโพรเซียมถือกำเนิดขึ้น ก็ได้รับความสนใจอย่างกว้างขวางจากประเทศอุตสาหกรรมทั่วโลก Edge Technologies ในสหรัฐอเมริกาเริ่มผลิตวัสดุแมกนีโตริกริกยักษ์ของเหล็กเทอร์เบียมดิสโพรเซียมในปี 1989 และตั้งชื่อเป็น Terfenol D. ต่อมา สวีเดน ญี่ปุ่น รัสเซีย สหราชอาณาจักร และออสเตรเลียยังได้พัฒนาวัสดุแมกนีโตริกตีริกยักษ์ของเหล็กเทอร์เบียมดิสโพรเซียมด้วย

จากประวัติความเป็นมาของการพัฒนาวัสดุนี้ในสหรัฐอเมริกา ทั้งการประดิษฐ์วัสดุและการใช้งานแบบผูกขาดในยุคแรก ๆ มีความสัมพันธ์โดยตรงกับอุตสาหกรรมทางทหาร (เช่น กองทัพเรือ) แม้ว่าหน่วยงานด้านการทหารและกลาโหมของจีนจะค่อยๆ เสริมสร้างความเข้าใจในเนื้อหานี้ อย่างไรก็ตาม หลังจากที่อำนาจแห่งชาติที่ครอบคลุมของจีนเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ ข้อกำหนดในการตระหนักถึงกลยุทธ์การแข่งขันทางทหารในศตวรรษที่ 21 และการปรับปรุงระดับของอุปกรณ์จะเป็นเรื่องเร่งด่วนมากอย่างแน่นอน ดังนั้น การใช้วัสดุแม่เหล็กขนาดยักษ์ที่มีเหล็กเทอร์เบียมดิสโพรเซียมอย่างแพร่หลายโดยหน่วยงานทางทหารและการป้องกันประเทศจึงเป็นสิ่งจำเป็นทางประวัติศาสตร์

กล่าวโดยสรุป คุณสมบัติที่ยอดเยี่ยมหลายประการของเทอร์เบียมทำให้เทอร์เบียมกลายเป็นส่วนประกอบที่ขาดไม่ได้ของวัสดุที่มีประโยชน์ใช้สอยมากมาย และเป็นตำแหน่งที่ไม่สามารถทดแทนได้ในบางสาขาการใช้งาน อย่างไรก็ตาม เนื่องจากเทอร์เบียมมีราคาสูง ผู้คนจึงได้ศึกษาวิธีการหลีกเลี่ยงและลดการใช้เทอร์เบียมให้เหลือน้อยที่สุดเพื่อลดต้นทุนการผลิต ตัวอย่างเช่น วัสดุออปติคัลแมกนีเอิร์ธหายากควรใช้โคบอลต์เหล็กดิสโพรเซียมต้นทุนต่ำหรือแกโดลิเนียมเทอร์เบียมโคบอลต์ให้มากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ พยายามลดปริมาณเทอร์เบียมในผงเรืองแสงสีเขียวที่ต้องใช้ ราคาได้กลายเป็นปัจจัยสำคัญที่จำกัดการใช้เทอร์เบียมอย่างแพร่หลาย แต่วัสดุเชิงฟังก์ชันหลายชนิดไม่สามารถทำได้หากไม่มี ดังนั้นเราจึงต้องปฏิบัติตามหลักการ "การใช้เหล็กที่ดีบนใบมีด" และพยายามประหยัดการใช้เทอร์เบียมให้มากที่สุด