Jelaskan Doping baja nirkarat dari Iterbium

Iterbium juga dapat digunakan sebagai dopan untuk membantu meningkatkan kehalusan butir, kekuatan, dan sifat mekanik baja nirkarat lainnya. Beberapa paduan iterbium jarang digunakan dalam kedokteran gigi.

Iterbium sebagai dopan media aktif

Ion Yb3+ dapat digunakan sebagai bahan doping pada media laser aktif, khususnya pada laser keadaan padat dan laser serat berlapis ganda. Laser iterbium sangatlah efisien, memiliki masa pakai yang lama, dan dapat menghasilkan denyutan pendek; iterbium juga dapat dengan mudah dimasukkan ke dalam bahan yang digunakan untuk membuat laser. Laser iterbium umumnya memancar dalam pita 1,03–1,12 µm yang dipompa secara optik pada panjang gelombang 900 nm–1 µm, bergantung pada inang dan aplikasinya. Cacat kuantum kecil akan membuat iterbium menjadi dopan prospektif untuk laser dan penskalaan daya yang efisien.

Kinetika eksitasi dalam bahan yang didoping iterbium cukup sederhana dan dapat dijelaskan dalam konsep penampang lintang efektif; untuk sebagian besar bahan laser yang didoping iterbium (seperti untuk banyak media penguatan yang dipompa secara optik lainnya), hubungan McCumber berlaku, meskipun penerapan pada bahan komposit yang didoping iterbium sedang dibahas.

Biasanya, iterbium konsentrasi rendahlah yang digunakan. Pada konsentrasi tinggi, bahan yang didoping iterbium menunjukkan penggelapan foto (serat kaca) atau bahkan peralihan ke emisi pita lebar (kristal dan keramik) alih-alih tindakan laser yang efisien. Efek ini mungkin terkait tidak hanya dengan panas berlebih, tetapi juga dengan kondisi kompensasi muatan pada konsentrasi ion iterbium yang tinggi.

Banyak kemajuan telah dibuat dalam laser penskalaan daya dan penguat yang diproduksi dengan serat optik yang didoping iterbium. Tingkat daya telah meningkat dari 1 kW karena kemajuan dalam komponen serta serat yang doping iterbium. Fabrikasi serat ber-NA Rendah dan Area Mode Besar (LMA) memungkinkan pencapaian kualitas pancaran yang hampir sempurna (M2<1,1) pada tingkat daya 1,5 kW hingga lebih besar dari 2 kW pada ~1064 nm dalam konfigurasi pita lebar. Serat LMA yang didoping iterbium juga memiliki keunggulan diameter bidang mode yang lebih besar, yang meniadakan dampak efek nonlinear seperti hamburan Brillouin terstimulasi dan hamburan Raman terstimulasi, yang membatasi pencapaian tingkat daya yang lebih tinggi, dan memberikan keunggulan berbeda dibandingkan mode tunggal serat yang didoping iterbium.

Untuk mencapai tingkat daya yang lebih tinggi dalam sistem serat berbasis iterbium, semua faktor serat harus dipertimbangkan. Ini hanya dapat dicapai melalui optimalisasi semua parameter serat iterbium, mulai dari kehilangan latar belakang inti hingga sifat geometris, untuk mengurangi kehilangan sambungan di dalam rongga. Penskalaan daya juga membutuhkan optimalisasi pencocokan serat pasif di dalam rongga optik. Optimalisasi kaca yang didoping iterbium itu sendiri melalui modifikasi kaca inang dari berbagai dopan juga berperan besar dalam mengurangi hilangnya latar belakang dari kaca, peningkatan efisiensi kemiringan serat, dan peningkatan kinerja penggelapan foto, yang semuanya berkontribusi pada peningkatan tingkat daya dalam sistem 1 µm.

Qubit ion untuk komputasi kuantum

Ion bermuatan 171Yb+ digunakan oleh berbagai kelompok akademik dan perusahaan sebagai qubit ion terperangkap untuk komputasi kuantum. Gerbang keterkaitan, seperti gerbang Mølmer–Sørensen, telah dicapai dengan mengatasi ion ini dengan laser denyutan mode-terkunci.