ธาตุหายากมหัศจรรย์: เทอร์เบียม

เทอร์เบียมจัดอยู่ในประเภทแร่ธาตุหายากชนิดหนัก โดยมีปริมาณน้อยมากในเปลือกโลกเพียง 1.1 ppm เท่านั้นเทอร์เบียมออกไซด์คิดเป็นน้อยกว่า 0.01% ของแร่ธาตุหายากทั้งหมด แม้ในแร่ธาตุหายากชนิดไอออนอิตเทรียมที่มีปริมาณเทอร์เบียมสูงที่สุด ปริมาณของเทอร์เบียมก็คิดเป็นเพียง 1.1-1.2% ของแร่ธาตุหายากทั้งหมดแร่ธาตุหายากซึ่งบ่งบอกว่าเป็นประเภท “อันประเสริฐ”แร่ธาตุหายากองค์ประกอบต่างๆ เป็นเวลา 100 กว่าปีแล้วนับตั้งแต่มีการค้นพบเทอร์เบียมในปี พ.ศ. 2386 ความหายากและคุณค่าของเทอร์เบียมทำให้ไม่สามารถนำไปใช้ในทางปฏิบัติได้เป็นเวลานาน มีเพียงในช่วง 30 ปีที่ผ่านมาเท่านั้นเทอร์เบียมได้แสดงให้เห็นถึงความสามารถอันเป็นเอกลักษณ์ของตน

การค้นพบประวัติศาสตร์

นักเคมีชาวสวีเดน คาร์ล กุสตาฟ โมซานเดอร์ ค้นพบเทอร์เบียมในปี พ.ศ. 2386 เขาค้นพบสิ่งเจือปนในเทอร์เบียมอิตเทรียมออกไซด์และย2โอ3. อิตเทรียมตั้งชื่อตามหมู่บ้าน Itby ในประเทศสวีเดน ก่อนที่จะมีเทคโนโลยีแลกเปลี่ยนไอออน เทอร์เบียมไม่ได้ถูกแยกออกมาในรูปแบบบริสุทธิ์

มอสแซนเดอร์แบ่งแยกครั้งแรกอิตเทรียมออกไซด์แบ่งออกเป็น 3 ส่วน โดยตั้งชื่อตามแร่ต่างๆ ดังนี้อิตเทรียมออกไซด์, เออร์เบียมออกไซด์, และเทอร์เบียมออกไซด์. เทอร์เบียมออกไซด์เดิมทีประกอบด้วยส่วนสีชมพู เนื่องมาจากธาตุที่ปัจจุบันเรียกว่าเออร์เบียม. เออร์เบียมออกไซด์(รวมถึงสิ่งที่เราเรียกกันในปัจจุบันว่าเทอร์เบียม) เดิมทีเป็นองค์ประกอบที่ไม่มีสีในสารละลาย ออกไซด์ที่ไม่ละลายน้ำของธาตุนี้ถือเป็นสีน้ำตาล

ต่อมาคนงานพบว่ายากที่จะสังเกตเห็นสิ่งเล็ก ๆ ที่ไม่มีสี”เออร์เบียมออกไซด์“ แต่ส่วนที่ละลายน้ำได้สีชมพูไม่สามารถละเลยได้ การถกเถียงเกี่ยวกับการมีอยู่ของเออร์เบียมออกไซด์ได้ปรากฏซ้ำแล้วซ้ำเล่า ในความโกลาหลนั้น ชื่อเดิมถูกสลับกันและการแลกเปลี่ยนชื่อก็ติดอยู่ ดังนั้นส่วนสีชมพูจึงถูกกล่าวถึงในที่สุดว่าเป็นสารละลายที่มีเออร์เบียม (ในสารละลายเป็นสีชมพู) ปัจจุบันเชื่อกันว่าคนงานที่ใช้โซเดียมไดซัลไฟด์หรือโพแทสเซียมซัลเฟตเพื่อกำจัดซีเรียมไดออกไซด์ออกจากอิตเทรียมออกไซด์หันโดยไม่ได้ตั้งใจเทอร์เบียมเป็นซีเรียมที่มีตะกอน ปัจจุบันเรียกว่าเทอร์เบียม' เพียงประมาณ 1% ของต้นฉบับอิตเทรียมออกไซด์มีอยู่แต่ก็เพียงพอที่จะส่งผ่านสีเหลืองอ่อนไปได้อิตเทรียมออกไซด์. ดังนั้น,เทอร์เบียมเป็นส่วนประกอบรองที่ประกอบด้วยในตอนแรกและได้รับการควบคุมโดยเพื่อนบ้านโดยตรงแกโดลิเนียมและดิสโพรเซียม.

หลังจากนั้นเมื่อใดก็ตามที่อื่นแร่ธาตุหายากองค์ประกอบถูกแยกออกจากส่วนผสมนี้ โดยไม่คำนึงถึงสัดส่วนของออกไซด์ ชื่อของเทอร์เบียมยังคงอยู่จนกระทั่งในที่สุด ออกไซด์สีน้ำตาลของเทอร์เบียมได้ในรูปแบบบริสุทธิ์ นักวิจัยในศตวรรษที่ 19 ไม่ใช้เทคโนโลยีการเรืองแสงอัลตราไวโอเลตเพื่อสังเกตก้อนสีเหลืองหรือสีเขียวสดใส (III) ทำให้สามารถจดจำเทอร์เบียมในส่วนผสมหรือสารละลายที่เป็นของแข็งได้ง่ายขึ้น

โครงสร้างอิเล็กตรอน

เค้าโครงอิเล็คทรอนิกส์ :

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

การจัดเตรียมทางอิเล็กทรอนิกส์ของเทอร์เบียมคือ [Xe] 6s24f9 โดยปกติแล้วจะสามารถกำจัดอิเล็กตรอนได้เพียงสามตัวก่อนที่ประจุนิวเคลียร์จะมีขนาดใหญ่เกินกว่าที่จะแตกตัวเป็นไอออนได้อีกต่อไป อย่างไรก็ตาม ในกรณีของเทอร์เบียม, กึ่งเติมเทอร์เบียมช่วยให้เกิดการแตกตัวของอิเล็กตรอนตัวที่สี่เพิ่มเติมได้ในสภาพที่มีสารออกซิไดเซอร์ที่แรงมาก เช่น ก๊าซฟลูออรีน

โลหะ

เทอร์เบียมเป็นโลหะหายากสีขาวเงินที่มีความเหนียว ยืดหยุ่น และอ่อนนุ่ม สามารถตัดด้วยมีดได้ จุดหลอมเหลว 1,360 ℃ จุดเดือด 3,123 ℃ ความหนาแน่น 8,229 4 กก./ม.3 เมื่อเปรียบเทียบกับธาตุแลนทาไนด์ในยุคแรก ธาตุแลนทาไนด์ค่อนข้างเสถียรในอากาศ เทอร์เบียม ซึ่งเป็นธาตุลำดับที่ 9 เป็นโลหะที่มีประจุไฟฟ้าสูงซึ่งทำปฏิกิริยากับน้ำเพื่อสร้างก๊าซไฮโดรเจน

ในธรรมชาติเทอร์เบียมไม่เคยพบว่าเป็นธาตุอิสระมาก่อน โดยมีอยู่ในปริมาณเล็กน้อยในทรายทอเรียมฟอสฟอรัส ซีเรียม และแร่ซิลิกอนเบริลเลียม อิตเทรียมเทอร์เบียมมีอยู่ร่วมกับธาตุหายากอื่นๆ ในทรายมอนาไซต์ ซึ่งโดยทั่วไปจะมีเทอร์เบียม 0.03% แหล่งอื่นๆ ได้แก่ อิตเทรียมฟอสเฟตและทองคำหายาก ซึ่งทั้งสองอย่างเป็นส่วนผสมของออกไซด์ที่มีเทอร์เบียมมากถึง 1%

แอปพลิเคชัน

การประยุกต์ใช้งานเทอร์เบียมส่วนใหญ่เกี่ยวข้องกับสาขาเทคโนโลยีขั้นสูง ซึ่งเป็นโครงการล้ำสมัยที่เน้นเทคโนโลยีและความรู้ ตลอดจนโครงการที่ให้ผลประโยชน์ทางเศรษฐกิจอย่างมีนัยสำคัญ ซึ่งมีแนวโน้มการพัฒนาที่น่าดึงดูด

พื้นที่การใช้งานหลักได้แก่:

(1) ใช้ในรูปของแร่ธาตุหายากผสม เช่น ใช้เป็นปุ๋ยผสมแร่ธาตุหายากและสารเติมแต่งอาหารสำหรับการเกษตร

(2) ตัวกระตุ้นสำหรับผงสีเขียวในผงเรืองแสงสามชนิดหลัก วัสดุออปโตอิเล็กทรอนิกส์สมัยใหม่ต้องใช้ฟอสเฟอร์สามสีพื้นฐาน ได้แก่ สีแดง สีเขียว และสีน้ำเงิน ซึ่งสามารถใช้ในการสังเคราะห์สีต่างๆ ได้เทอร์เบียมเป็นส่วนประกอบที่ขาดไม่ได้ในผงเรืองแสงสีเขียวคุณภาพสูงหลายชนิด

(3) ใช้เป็นวัสดุจัดเก็บออปติกแมกนีโต ฟิล์มบางของโลหะผสมทรานซิชันเทอร์เบียมโลหะอะมอร์ฟัสถูกนำมาใช้ในการผลิตดิสก์ออปติกแมกนีโตประสิทธิภาพสูง

(4) การผลิตกระจกออปติกแมกนีโต กระจกหมุนฟาราเดย์ที่มีเทอร์เบียมเป็นวัสดุหลักในการผลิตโรเตเตอร์ ไอโซเลเตอร์ และเซอร์คูเลเตอร์ในเทคโนโลยีเลเซอร์

(5) การพัฒนาและการพัฒนาของโลหะผสมเฟอร์โรแมกนีโตสตริกทีฟเทอร์เบียมดิสโพรเซียม (เทอร์เฟนอล) ได้เปิดโอกาสให้เทอร์เบียมนำไปใช้งานใหม่ ๆ

เพื่อการเกษตรและการเลี้ยงสัตว์

แร่ธาตุหายากเทอร์เบียมสามารถปรับปรุงคุณภาพของพืชผลและเพิ่มอัตราการสังเคราะห์แสงภายในช่วงความเข้มข้นที่กำหนด คอมเพล็กซ์เทอร์เบียมมีกิจกรรมทางชีวภาพสูง และคอมเพล็กซ์เทอร์นารีของเทอร์เบียมTb (Ala) 3BenIm (ClO4) 3-3H2O มีฤทธิ์ต้านเชื้อแบคทีเรียและฆ่าเชื้อแบคทีเรีย Staphylococcus aureus, Bacillus subtilis และ Escherichia coli ได้ดี โดยมีคุณสมบัติต้านเชื้อแบคทีเรียได้กว้างสเปกตรัม การศึกษาสารประกอบเหล่านี้เปิดทิศทางการวิจัยใหม่สำหรับยาฆ่าเชื้อแบคทีเรียสมัยใหม่

ใช้ในด้านความเรืองแสง

วัสดุออปโตอิเล็กทรอนิกส์สมัยใหม่ต้องใช้ฟอสเฟอร์สามสีพื้นฐาน ได้แก่ สีแดง สีเขียว และสีน้ำเงิน ซึ่งสามารถใช้สังเคราะห์สีต่างๆ ได้ และเทอร์เบียมเป็นส่วนประกอบที่ขาดไม่ได้ในผงเรืองแสงสีเขียวคุณภาพสูงหลายชนิด หากการเกิดผงเรืองแสงสีแดงสำหรับโทรทัศน์สีหายากกระตุ้นความต้องการอิตเทรียมและยูโรเพียมจากนั้นจึงส่งเสริมการใช้และการพัฒนาเทอร์เบียมด้วยผงเรืองแสงสีเขียวสามสีหลักจากแรร์เอิร์ธสำหรับหลอดไฟ ในช่วงต้นทศวรรษ 1980 ฟิลิปส์ได้ประดิษฐ์หลอดฟลูออเรสเซนต์ประหยัดพลังงานขนาดกะทัดรัดหลอดแรกของโลกและส่งเสริมไปทั่วโลกอย่างรวดเร็ว ไอออน Tb3+ สามารถเปล่งแสงสีเขียวที่มีความยาวคลื่น 545 นาโนเมตร และผงเรืองแสงสีเขียวแรร์เอิร์ธเกือบทั้งหมดใช้เทอร์เบียม, เป็นตัวกระตุ้น

ผงเรืองแสงสีเขียวที่ใช้กับหลอดรังสีแคโทด (CRT) ของโทรทัศน์สีนั้นส่วนใหญ่มักทำจากสังกะสีซัลไฟด์ราคาถูกและมีประสิทธิภาพ แต่ผงเทอร์เบียมก็มักจะใช้เป็นผงสีเขียวสำหรับโทรทัศน์สีฉาย เช่น Y2SiO5: Tb3+, Y3 (Al, Ga) 5O12: Tb3+ และ LaOBr: Tb3+ ด้วยการพัฒนาโทรทัศน์ความละเอียดสูงสำหรับจอใหญ่ (HDTV) ผงเรืองแสงสีเขียวประสิทธิภาพสูงสำหรับ CRT ก็ได้รับการพัฒนาเช่นกัน ตัวอย่างเช่น ผงเรืองแสงสีเขียวไฮบริดได้รับการพัฒนาในต่างประเทศ ซึ่งประกอบด้วย Y3 (Al, Ga) 5O12: Tb3+, LaOCl: Tb3+ และ Y2SiO5: Tb3+ ซึ่งมีประสิทธิภาพการเรืองแสงที่ยอดเยี่ยมที่ความหนาแน่นของกระแสไฟฟ้าสูง

ผงเรืองแสงเอ็กซ์เรย์แบบดั้งเดิมคือแคลเซียมทังสเตต ในช่วงทศวรรษ 1970 และ 1980 ผงเรืองแสงแรร์เอิร์ธสำหรับหน้าจอตรวจจับความไวแสงได้รับการพัฒนา เช่นเทอร์เบียม,แลนทานัมซัลไฟด์ออกไซด์ที่เปิดใช้งานแล้ว, แลนทานัมโบรไมด์ออกไซด์ที่เปิดใช้งานแล้วของเทอร์เบียม (สำหรับฉากสีเขียว) และอิตเทรียมซัลไฟด์ออกไซด์ที่เปิดใช้งานแล้วของเทอร์เบียม เมื่อเปรียบเทียบกับแคลเซียมทังสเตต ผงเรืองแสงของแรร์เอิร์ธสามารถลดเวลาการฉายรังสีเอกซ์สำหรับผู้ป่วยได้ 80% ปรับปรุงความละเอียดของฟิล์มเอกซ์เรย์ ยืดอายุการใช้งานของหลอดเอกซ์เรย์ และลดการใช้พลังงาน เทอร์เบียมยังใช้เป็นตัวกระตุ้นผงเรืองแสงสำหรับฉากเสริมประสิทธิภาพการฉายรังสีเอกซ์ทางการแพทย์ ซึ่งสามารถปรับปรุงความไวของการแปลงรังสีเอกซ์เป็นภาพออปติคัลได้อย่างมาก ปรับปรุงความชัดเจนของฟิล์มเอกซ์เรย์ และลดปริมาณรังสีเอกซ์ที่ร่างกายมนุษย์ได้รับได้อย่างมาก (มากกว่า 50%)

เทอร์เบียมยังใช้เป็นตัวกระตุ้นในฟอสเฟอร์ LED สีขาวที่ถูกกระตุ้นด้วยแสงสีน้ำเงินสำหรับการให้แสงสว่างด้วยสารกึ่งตัวนำชนิดใหม่ สามารถใช้ในการผลิตฟอสเฟอร์คริสตัลออปติกแมกนีโตอลูมิเนียมเทอร์เบียมโดยใช้ไดโอดเปล่งแสงสีน้ำเงินเป็นแหล่งกำเนิดแสงกระตุ้น และฟลูออเรสเซนซ์ที่เกิดขึ้นจะผสมกับแสงกระตุ้นเพื่อผลิตแสงสีขาวบริสุทธิ์

วัสดุเรืองแสงไฟฟ้าที่ทำจากเทอร์เบียมประกอบด้วยผงเรืองแสงสีเขียวสังกะสีซัลไฟด์เป็นหลักเทอร์เบียมเป็นตัวกระตุ้น ภายใต้การฉายรังสีอัลตราไวโอเลต สารเชิงซ้อนอินทรีย์ของเทอร์เบียมสามารถเปล่งแสงเรืองแสงสีเขียวที่เข้มข้น และสามารถใช้เป็นวัสดุเรืองแสงไฟฟ้าแบบฟิล์มบางได้ แม้ว่าจะมีความก้าวหน้าที่สำคัญในการศึกษาแร่ธาตุหายากฟิล์มบางเรืองแสงไฟฟ้าเชิงซ้อนอินทรีย์ ยังคงมีช่องว่างบางประการจากการใช้งานจริง และการวิจัยเกี่ยวกับฟิล์มบางเรืองแสงไฟฟ้าเชิงซ้อนอินทรีย์ธาตุหายากและอุปกรณ์ต่างๆ ยังคงอยู่ในเชิงลึก

ลักษณะการเรืองแสงของเทอร์เบียมยังใช้เป็นโพรบการเรืองแสงอีกด้วย ปฏิสัมพันธ์ระหว่างคอมเพล็กซ์ออฟล็อกซาซินเทอร์เบียม (Tb3+) และกรดนิวคลีอิกดีออกซีไรโบ (DNA) ได้รับการศึกษาโดยใช้การเรืองแสงและการดูดกลืนสเปกตรัม เช่น โพรบการเรืองแสงของออฟล็อกซาซินเทอร์เบียม (Tb3+) ผลการทดลองแสดงให้เห็นว่าโพรบออฟล็อกซาซิน Tb3+ สามารถสร้างการจับร่องกับโมเลกุล DNA ได้ และกรดนิวคลีอิกดีออกซีไรโบสามารถเพิ่มการเรืองแสงของระบบออฟล็อกซาซิน Tb3+ ได้อย่างมีนัยสำคัญ จากการเปลี่ยนแปลงนี้ จึงสามารถกำหนดกรดนิวคลีอิกดีออกซีไรโบได้

สำหรับวัสดุออปติกแมกนีโต

วัสดุที่มีผลฟาราเดย์ หรือที่เรียกว่าวัสดุแมกนีโตออปติก ถูกใช้กันอย่างแพร่หลายในเลเซอร์และอุปกรณ์ออปติกอื่นๆ วัสดุแมกนีโตออปติกมีอยู่ 2 ประเภททั่วไป ได้แก่ ผลึกแมกนีโตออปติกและแก้วแมกนีโตออปติก ในบรรดาวัสดุเหล่านี้ ผลึกแมกนีโตออปติก (เช่น อิตเทรียมเหล็กการ์เนตและเทอร์เบียมแกลเลียมการ์เนต) มีข้อดีคือความถี่ในการทำงานที่ปรับได้และความเสถียรทางความร้อนสูง แต่มีราคาแพงและผลิตได้ยาก นอกจากนี้ ผลึกแมกนีโตออปติกจำนวนมากที่มีมุมหมุนฟาราเดย์สูงยังมีการดูดซับสูงในช่วงคลื่นสั้น ซึ่งจำกัดการใช้งาน เมื่อเปรียบเทียบกับผลึกแมกนีโตออปติกแล้ว กระจกแมกนีโตออปติกมีข้อได้เปรียบคือการส่งผ่านแสงสูง และสามารถทำเป็นบล็อกหรือเส้นใยขนาดใหญ่ได้ง่าย ในปัจจุบัน แก้วแมกนีโตออปติกที่มีผลฟาราเดย์สูงส่วนใหญ่เป็นแก้วที่เจือปนไอออนของแรร์เอิร์ธ

ใช้สำหรับวัสดุจัดเก็บออปติกแม่เหล็ก

ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ด้วยการพัฒนาอย่างรวดเร็วของมัลติมีเดียและระบบอัตโนมัติในสำนักงาน ความต้องการดิสก์แม่เหล็กความจุสูงแบบใหม่ก็เพิ่มขึ้น ฟิล์มบางโลหะผสมทรานซิชันเทอร์เบียมโลหะอะมอร์ฟัสถูกนำมาใช้ในการผลิตดิสก์ออปติกแมกนีโตออปติกประสิทธิภาพสูง โดยฟิล์มบางโลหะผสม TbFeCo มีประสิทธิภาพดีที่สุดในจำนวนนี้ 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 ด้วยความก้าวหน้าอย่างต่อเนื่องของการปฏิวัติเทคโนโลยีของโลก วัสดุสำหรับใช้งานกับธาตุหายากชนิดใหม่ก็ปรากฏขึ้นอย่างรวดเร็ว ในปี 1984 มหาวิทยาลัยไอโอวา สเตท ห้องปฏิบัติการเอเมสของกระทรวงพลังงานสหรัฐอเมริกา และศูนย์วิจัยอาวุธผิวน้ำของกองทัพเรือสหรัฐอเมริกา (ซึ่งเป็นที่มาของบุคลากรหลักของ Edge Technology Corporation (ET REMA) ที่ก่อตั้งขึ้นในภายหลัง) ได้ร่วมมือกันพัฒนาวัสดุอัจฉริยะธาตุหายากชนิดใหม่ ซึ่งก็คือวัสดุแมกนีโตสตริกทีฟเฟอร์โรแมกเนติกเทอร์เบียมดิสโพรเซียม วัสดุอัจฉริยะชนิดใหม่นี้มีคุณสมบัติที่ยอดเยี่ยมในการแปลงพลังงานไฟฟ้าเป็นพลังงานกลได้อย่างรวดเร็ว ตัวแปลงสัญญาณใต้น้ำและไฟฟ้าอะคูสติกที่ทำจากวัสดุแมกนีโตสตริกทีฟขนาดยักษ์นี้ได้รับการกำหนดค่าสำเร็จแล้วในอุปกรณ์ของกองทัพเรือ ลำโพงตรวจจับบ่อน้ำมัน ระบบควบคุมเสียงและการสั่นสะเทือน และระบบสำรวจมหาสมุทรและการสื่อสารใต้ดิน ดังนั้น ทันทีที่วัสดุแมกนีโตสตริกทีฟยักษ์เหล็กเทอร์เบียมดิสโพรเซียมถือกำเนิดขึ้น ก็ได้รับความสนใจอย่างกว้างขวางจากประเทศอุตสาหกรรมทั่วโลก Edge Technologies ในสหรัฐอเมริกาเริ่มผลิตวัสดุแมกนีโตสตริกทีฟยักษ์เหล็กเทอร์เบียมดิสโพรเซียมในปี 1989 และตั้งชื่อให้ว่า เทอร์ฟีนอล ดี ต่อมา สวีเดน ญี่ปุ่น รัสเซีย สหราชอาณาจักร และออสเตรเลีย ได้พัฒนาวัสดุแมกนีโตสตริกทีฟยักษ์เหล็กเทอร์เบียมดิสโพรเซียมด้วยเช่นกัน

จากประวัติศาสตร์การพัฒนาวัสดุชนิดนี้ในสหรัฐอเมริกา ทั้งการประดิษฐ์วัสดุชนิดนี้และการประยุกต์ใช้ผูกขาดในช่วงแรกนั้นมีความเกี่ยวข้องโดยตรงกับอุตสาหกรรมการทหาร (เช่น กองทัพเรือ) แม้ว่าหน่วยงานด้านการทหารและการป้องกันประเทศของจีนจะค่อยๆ เสริมสร้างความเข้าใจเกี่ยวกับวัสดุชนิดนี้มากขึ้น อย่างไรก็ตาม ด้วยความแข็งแกร่งระดับประเทศที่ครอบคลุมของจีนที่เพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ ความต้องการในการบรรลุกลยุทธ์การแข่งขันทางการทหารในศตวรรษที่ 21 และปรับปรุงระดับอุปกรณ์จะมีความจำเป็นอย่างยิ่ง ดังนั้น การใช้เทอร์เบียมดิสโพรเซียมเหล็กยักษ์แมกนีโตสตริกทีฟอย่างแพร่หลายโดยหน่วยงานด้านการทหารและการป้องกันประเทศจะเป็นสิ่งจำเป็นในประวัติศาสตร์

โดยสรุปแล้วคุณสมบัติที่ยอดเยี่ยมหลายประการของเทอร์เบียมทำให้เป็นส่วนประกอบที่ขาดไม่ได้ของวัสดุฟังก์ชันต่างๆ มากมาย และเป็นตำแหน่งที่ไม่สามารถแทนที่ได้ในบางสาขาการใช้งาน อย่างไรก็ตาม เนื่องจากเทอร์เบียมมีราคาสูง ผู้คนจึงศึกษาว่าจะหลีกเลี่ยงและลดการใช้เทอร์เบียมอย่างไรเพื่อลดต้นทุนการผลิต ตัวอย่างเช่น วัสดุแมกนีโตออปติกของธาตุหายากควรใช้วัสดุที่มีต้นทุนต่ำเช่นกันดิสโพรเซียมเหล็กโคบอลต์หรือแกโดลิเนียมเทอร์เบียมโคบอลต์ให้มากที่สุด พยายามลดปริมาณเทอร์เบียมในผงเรืองแสงสีเขียวที่ต้องใช้ ราคาได้กลายเป็นปัจจัยสำคัญที่จำกัดการใช้กันอย่างแพร่หลายเทอร์เบียมแต่สารพัดวัสดุที่ใช้งานได้จริงหลายอย่างขาดไม่ได้ ดังนั้นเราจึงต้องยึดหลักการ “ใช้เหล็กคุณภาพดีกับใบมีด” และพยายามประหยัดการใช้เทอร์เบียมให้ได้มากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้