稀土功能材料重点稀土学院
稀土材料功能概述
稀土发光材料、稀土荧光粉、用途功能技术介绍自古以来，人类就喜欢光明而害怕黑暗，梦想能随意地控制光，现在我们已开发出很多实用的发光材料。
在这些发光材料中，稀土元素起的作用很大，稀土的作用远远超过其它元素。
一、稀土发光材料物质发光现象大致分为两类：一类是物质受热，产生热辐射而发光，另一类是物体受激发吸收能量而跃迁至激发态（非稳定态）在反回到基态的过程中，以光的形式放出能量。
以稀土化合物为基质和以稀土元素为激活剂的发光材料多属于后一类，即稀土荧光粉。
稀土元素原子具有丰富的电子能级，因为稀土元素原子的电子构型中存在4f轨道，为多种能级跃迁创造了条件，从而获得多种发光性能。
稀土是一个巨大的发光材料宝库，在人类开发的各种发光材料中，稀土元素发挥着非常重要的作用。
自1973年世界发生能源危机以来，各国纷纷致力于研制节能发光材料，于是利用稀土三基色荧光材料制作荧光灯的研究应运而生。
1979年荷兰菲利浦公司首先研制成功，随后投放市场，从此，各种品种规格的稀土三基色荧光灯先后问世。
随着人类生活水平的不断提高，彩电已开始向大屏幕和高清晰度方向发展。
稀土荧光粉在这些方面显示自己十分优越的性能，从而为人类实现彩电的大屏幕化和高清晰度提供了理想的发光材料。
稀土荧光材料与相应的非稀土荧光材料相比，其发光效率及光色等性能都更胜一筹。
因此近几年稀土荧光材料的用途越来越广泛，年用量增长较快。
根据激发源的不同，稀土发光材料可分为光致发光（以紫外光或可见光激发）、阴极射线发光（以电子束激发）、X射线发光（以X射线激发）以及电致发光（以电场激发）材料等。
二、光致发光材料—灯用荧光粉灯用发光材料自70年代末实用化以来，促使稀土节能荧光灯、金属卤化物灯向大功率、小型化、低光衰、高光效、高显色、无污染、无频闪、实用化、智能化、艺术化方向发展。
主要用于各类不同用途的光源，如照明、复印机光源、光化学光源等。
其中三基色荧光粉（由红、绿、蓝三种稀土的荧光粉按一定比例混合而成）制成的节能灯，由于光效高于白炽灯二倍以上，光色也好，受到世界各国的重视。
稀土功能材料的制备与应用
稀土功能材料的制备与应用稀土功能材料是一种具有特殊功能的材料，由稀土元素组成，广泛应用于电子、光电、磁性、催化等领域。
本文将探讨稀土功能材料的制备方法以及在不同应用领域的应用。
1. 稀土功能材料的制备方法稀土功能材料的制备主要通过物理、化学和生物方法。
其中，物理方法包括沉淀法、溶胶-凝胶法和气相沉积法。
沉淀法是较为常见的制备方法，通过混合适量的稀土溶液和沉淀剂，在适当的条件下形成沉淀，经过分离、洗涤和干燥等步骤制得稀土功能材料。
溶胶-凝胶法是一种溶液凝胶形成材料的方法，通过混合稀土溶液和凝胶剂，在适当温度下形成凝胶，然后通过热处理得到稀土功能材料。
气相沉积法是通过在高温下使气态稀土在基底上沉积形成材料。
化学方法包括水热合成、溶剂热法和溶胶-凝胶法等。
生物方法则是利用生物体提取稀土元素，通过后续处理得到稀土功能材料。
2. 稀土功能材料在电子领域的应用稀土元素的特殊电子结构赋予了稀土功能材料在电子领域中的重要应用价值。
稀土功能材料常用于制备发光二极管(LED)、太阳能电池和薄膜晶体管等器件。
例如，稀土离子在LED器件中起到发光剂的作用，通过不同的稀土元素组合，可以实现不同颜色的发光效果。
稀土功能材料还可用于电池材料，提高电池的能量密度和循环寿命。
3. 稀土功能材料在光电领域的应用稀土功能材料在光电领域中具有广泛的应用，例如在激光技术、光传感器和光纤通信等领域。
稀土功能材料可用于制备激光材料，通过适当的离子掺杂和晶体结构设计，可以实现不同波长的激光发射。
在光传感器方面，稀土功能材料还可用于制备高灵敏度的光传感器，广泛应用于环境监测、生物传感和安防等领域。
4. 稀土功能材料在磁性领域的应用稀土功能材料在磁性领域中具有重要的应用价值。
稀土磁体是目前应用最广泛的磁性材料之一，用于制备永磁材料和磁记录材料等。
稀土磁体具有高矫顽力和高矫顽力的特点，可用于制备小型和高性能的电机、声学设备和磁存储器等。
总之，稀土功能材料的制备和应用涉及广泛的领域，为电子、光电、磁性、催化等行业的发展做出了重要贡献。
稀土功能材料
稀土功能材料稀土功能材料是一类具有特殊功能和广泛应用领域的材料，其主要成分为稀土元素及其化合物。
稀土功能材料具有独特的磁、光、电、声、热等物理性能，被广泛应用于电子信息、光电通信、新能源、环境保护等领域。
本文将就稀土功能材料的分类、性能及应用进行详细介绍。
首先，稀土功能材料可以分为磁性、光学、电学、声学、热学等多个类别。
其中，磁性稀土功能材料主要包括永磁材料、铁磁材料和磁光材料，具有高磁导率、低磁损耗、良好的磁学稳定性等特点；光学稀土功能材料主要包括发光材料、荧光材料和光学玻璃，具有发光强度高、发光时间长、抗辐照性能好等特点；电学稀土功能材料主要包括铁电材料、压电材料和电光材料，具有高介电常数、低介电损耗、良好的电学稳定性等特点；声学稀土功能材料主要包括声表面波材料和声光材料，具有声波传输效率高、频率稳定等特点；热学稀土功能材料主要包括热电材料和热光材料，具有热电转换效率高、热光转换效率高等特点。
其次，稀土功能材料具有多种优异的性能。
例如，永磁材料具有高磁能积、高矫顽力、高抗腐蚀性等特点；铁电材料具有高介电常数、压电常数大、压电应变大等特点；发光材料具有发光效率高、发光波长可调、发光寿命长等特点；热电材料具有热电转换效率高、温度稳定性好等特点。
这些优异的性能使稀土功能材料在各个领域得到了广泛的应用。
最后，稀土功能材料在各个领域都有着重要的应用价值。
在电子信息领域，稀土功能材料被广泛应用于电子元器件、磁存储材料、光学器件等方面；在新能源领域，稀土功能材料被应用于太阳能电池、燃料电池、热电材料等方面；在环境保护领域，稀土功能材料被应用于污水处理、固体废物处理、环境监测等方面。
可以看出，稀土功能材料在现代科技和工业生产中具有不可替代的重要作用。
总之，稀土功能材料以其独特的性能和广泛的应用领域，成为当今材料科学领域的研究热点之一。
随着科技的不断发展，相信稀土功能材料将会在更多领域展现出其巨大的应用潜力，为人类社会的进步和发展作出更大的贡献。
稀土功能材料
稀土功能材料稀土功能材料是一类具有特殊物理、化学性质和广泛应用前景的材料。
稀土元素是化学元素周期表中的一类元素，包括镧系元素和钪系元素。
它们在材料科学领域中具有重要的地位，因为它们具有独特的电子结构和磁性特性，可以被应用于光学、磁学、电子学等多个领域。
稀土功能材料在光学领域中有着广泛的应用。
稀土元素可以被用来制备各种发光材料，如氧化镓掺杂稀土发光材料、氧化铟掺杂稀土发光材料等。
这些发光材料可以被用于LED照明、显示器件、激光器件等领域，具有很高的应用价值。
此外，稀土元素还可以被用来制备光学玻璃、光学陶瓷等材料，用于制备各种光学器件。
在磁学领域中，稀土功能材料也发挥着重要的作用。
稀土元素具有很强的磁性，可以被用来制备各种永磁材料、软磁材料等。
永磁材料可以被应用于电机、发电机、传感器等设备中，具有很高的磁化强度和磁能积。
而软磁材料则可以被用来制备变压器、电感器等电磁器件，具有很高的磁导率和低的磁滞回线。
在电子学领域中，稀土功能材料也有着重要的应用。
稀土元素可以被用来制备各种半导体材料、电子陶瓷材料等。
这些材料可以被用来制备各种电子器件、电路器件等，具有很高的电子性能和稳定性。
此外，稀土元素还可以被用来制备电子浆料、电子封装材料等，用于电子器件的制备和封装。
总的来说，稀土功能材料具有很高的应用价值和广泛的应用前景。
随着科学技术的不断发展，稀土功能材料将会在各个领域中发挥着越来越重要的作用，为人类社会的发展和进步做出更大的贡献。
希望未来能够有更多的科研人员投入到稀土功能材料的研究和应用中，为这一领域的发展注入更多的活力和创新力。
稀土功能材料简介
稀土功能材料简介稀土元素具有独特的原子结构和化学性质，可以制备出多种具有特殊性能的功能材料。
本文将介绍一些主要的稀土功能材料。
1.稀土永磁材料稀土永磁材料是指利用稀土元素制成的永久磁性材料，具有高磁能积、高矫顽力和高最大磁能积等特点。
常见的稀土永磁材料包括钐钴永磁体和钕铁硼永磁体等。
2.稀土发光材料稀土发光材料是指利用稀土元素具有的独特电子结构，在激发条件下能够发出不同颜色和波长的光。
常见的稀土发光材料包括荧光粉、激光晶体和电致发光材料等。
3.稀土催化材料稀土催化材料是指利用稀土元素的化学活性，在催化剂或助剂中发挥作用，提高反应效率和产率。
常见的稀土催化材料包括汽车尾气处理催化剂、石油裂化催化剂等。
4.稀土超导材料稀土超导材料是指利用稀土元素的超导性能，在低温下具有零电阻和完全抗磁性。
常见的稀土超导材料包括镧钡铜氧化物等。
5.稀土储氢材料稀土储氢材料是指利用稀土元素的储氢性能，在吸氢状态下能够将氢气储存起来，并且可以在需要时释放出来。
常见的稀土储氢材料包括镧镍合金等。
6.稀土磁致伸缩材料稀土磁致伸缩材料是指利用稀土元素的磁致伸缩性能，在磁场作用下能够产生伸缩变化。
常见的稀土磁致伸缩材料包括铽铁氮合金等。
7.稀土抛光材料稀土抛光材料是指利用稀土元素的化学稳定性和微粒大小，在抛光液中发挥作用，使表面更加光滑亮丽。
常见的稀土抛光材料包括氧化铈颗粒等。
8.稀土玻璃添加剂稀土玻璃添加剂是指利用稀土元素的玻璃形成能力，在玻璃制造过程中改善玻璃的性能和光学性质。
常见的稀土玻璃添加剂包括镧玻璃、铈玻璃等。
稀土功能材料的制备及其性质研究
稀土功能材料的制备及其性质研究稀土是指具有17个化学元素的组合，在这些元素中，镧系元素最为常见。
稀土具有重要的工业用途，特别是在电子、光学、磁性、金属冶炼等领域中，广泛用于制造各种新型的高科技材料和新型功能材料。
稀土功能材料是一种以稀土元素为主要成分的功能材料，其性能随着稀土元素组成及其结构的变化而显著改变。
因此，稀土功能材料的制备与稀土元素的组成和晶体结构密切相关。
稀土元素的组成和晶体结构对稀土功能材料的性质影响很大。
例如，稀土氧化物的晶体结构影响了其离子导电性能和光学性能；稀土金属氧化物的组成和晶体结构影响了其催化性能和化学活性。
因此，制备出具有良好性能的稀土功能材料对于其性质研究具有重要意义。
稀土功能材料的制备中，传统的化学合成法和物理化学制备法得到广泛应用。
其中，阳离子交换法、溶胶-凝胶法、水热法等化学合成法是制备稀土氧化物材料的常用方法，而热处理、溶剂热法、高能球磨等物理化学制备法则广泛用于制备稀土金属氧化物材料。
例如，以稀土离子为原料，利用改性微波水热法制备出镧系氧化物，该材料具有超强光催化性能，可用于处理污染水环境。
同时，利用溶胶-凝胶法制备稀土金属氧化物材料，可获得具有优异的光学性能和特定金属催化活性的材料。
除了制备，稀土功能材料的性质研究也是极为重要的。
通过理解稀土材料的晶体结构和组成，我们可以更好地理解其具有的物理性质和化学性质。
例如，稀土氧化物材料的离子导电性能可以用其组成和晶体结构来解释。
稀土氧化物材料的离子导电性主要源于氧离子的移动，但其导电性能与晶体结构中金属离子的分布有关。
因此，可以通过调制材料的组成和晶体结构来实现其性能的优化。
此外，稀土功能材料的表面性质和化学反应性也是稀土功能材料研究的重要方向。
例如，稀土金属氧化物材料在催化反应中表现出优异的性能，这主要归因于表面含氧物种的丰富和表面羟基的存在。
因此，对稀土金属氧化物表面物种的研究可以为进一步提高其化学催化活性提供重要数据。
《稀土在功能材料中的应用》
石油化工：稀土元素具有高氧化能和高电荷的大 离子，很容易获得和失去电子。因而广泛用做催化 剂。石油工业中的稀土分子筛裂化催化剂活性高、 选择性好、汽油生产率高。 玻璃工业：稀土在玻璃工业中的应用主要为三个 方面：玻璃着色、玻璃脱色、制造特种性能玻璃。 稀土光学玻璃（镧玻璃等）可提高折射率、降低色 散、增加抗腐蚀性，广泛用做各种透镜和高级照相 机、摄像机镜头。
4.我国稀土产品发展概况
自1986年以来，我国稀土产量已经超过美国，成 为世界第一的稀土生产大国，目前我国稀土产量已 占世界总产量的70%，已能够生产近千个规格的 400多种稀土产品，产品结构正从初级产品向高纯、 高附加值、单一稀土方向发展，单一稀土化合物和 金属的产量占总商品量的30%以上。稀土应用技术 日益成熟、应用范围不断扩大。具有“工业味精” 之称的稀土元素由于其特殊的性能，已广泛应用于 传统产业领域，同时稀土功能材料已逐步成为信息、 生物、新能源、新材料等高新技术领域中的关键材 料。
3.稀土在传统产业领域中的应用
农业：稀土是植物生长、生理调节剂，对农作物 具有增产、改善品质、增强抗旱抗涝抗伏倒抗病能 力等作用，低毒或无毒，对人畜无害，无环境污染。 其应用涉及粮食作物、蔬菜、水果、牧草及养鱼养 鸡等畜牧业。
冶金工业：钢中加入少量稀土，能起到脱氧、脱 硫、改变夹杂物形态等净化和变质作用，显著提高 钢的强度和韧性；不锈钢中加入少量稀土，能提高 其耐热耐蚀性，防止热加工裂纹；少量稀土可使合 金钢强度显著提高、能降低石墨对铸铁基体的分割 破坏作用；高活性的稀土加入到有色金属及合金中， 可以去除残留气体和有害杂质、细化组织、改善合 金组织形态、形成金属间化合物、产生固溶强化、 提高耐热性（再结晶温度）、改善工艺性能（减少 偏析、气孔、缩水、表面裂纹）。
稀土功能材料
稀土功能材料Document number：NOCG-YUNOO-BUYTT-UU986-1986UT1. 什么是拉夫斯相通式为AB2的化合物，其借助于两种不同大小的原子配合排列成密堆结构，称为Laves相。
理论上Laves相的A原子和B原子半径比值rA/rB 为。
在拉夫斯相中，金属为致密聚集的结构，有C14（MgZn2型，六方相），C15（MgCu2型，立方相）及C36（MgNi2型，六方相）3种。
拉夫斯相的特征是组成范围宽，允许AB2组成的波动。
TiMn2不吸氢，减少Mn量的的组成就吸氢，该合金吸氢后，晶体结构几乎不变。
2. ★分解压力-组成等温曲线（P-C-T曲线）--理想形状Gibbs 相率解释平台区吉布斯相率：F(自由度)=C(组分)-P(相数)+2该体系的组分为金属和氢，即C=2，则F=4-P对于0A段，即氢的固溶区内，P=2（金属和氢），F=2-2+2=2，即使温度不变，压力也要发生变化。
在平台区，即AB段内，P=3（，相和气体氢），所以F=1,如温度不变，则压力也不随组成变化。
在B点以后，P 包括相和气体氢，F=2，压力随温度和组成变化。
p-c-T曲线p-c-T曲线是衡量贮氢材料热力学性能的重要特征曲线。
通过曲线可以了解金属氢化物中能含多少氢(%)和任一温度下的分解压力值。
吸氢和释氢时，虽然在同一温度，但压力不同，这种现象称为滞后，作为储氢材料，滞后应越小越好。
p-c-T曲线的平台压力、平台宽度与倾斜度、平台起始浓度和滞后效应是常规鉴定贮氢合金吸放氢性能的主要指标。
影响p-c-T曲线平台压的因素平台压的物理本质：平台压的物理本质是金属氢化物的稳定性。
合金的平台压越低，越有利于吸氢而不利于放氢，反之，有利于放氢而不利于吸氢。
贮氢材料要求具有良好的可逆吸放氢的能力，因此平台压应当适当。
1.晶胞体积大小凡是使晶胞体积增大的因素，均使氢化物的稳定性增加，平台压降低；反之，使氢化物的稳定性下降，平台压升高。
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1. 什么是拉夫斯相？通式为AB2的化合物，其借助于两种不同大小的原子配合排列成密堆结构，称为Laves相。
理论上Laves 相的A原子和B原子半径比值rA/rB为1.255。
在拉夫斯相中，金属为致密聚集的结构，有C14（MgZn2型，六方相），C15（MgCu2型，立方相）及C36（MgNi2型，六方相）3种。
拉夫斯相的特征是组成范围宽，允许AB2组成的波动。
TiMn2不吸氢，减少Mn量的TiMn1.5的组成就吸氢，该合金吸氢后，晶体结构几乎不变。
2. ★分解压力-组成等温曲线（P-C-T曲线）--理想形状Gibbs 相率解释平台区吉布斯相率：F(自由度)=C(组分)-P(相数)+2该体系的组分为金属和氢，即C=2，则F=4-P对于0A段，即氢的固溶区内，P=2（金属和氢），F=2-2+2=2，即使温度不变，压力也要发生变化。
在平台区，即AB段内，P=3（?，?相和气体氢），所以F=1,如温度不变，则压力也不随组成变化。
在B 点以后，P包括?相和气体氢，F=2，压力随温度和组成变化。
p-c-T曲线p-c-T曲线是衡量贮氢材料热力学性能的重要特征曲线。
通过曲线可以了解金属氢化物中能含多少氢(%)和任一温度下的分解压力值。
吸氢和释氢时，虽然在同一温度，但压力不同，这种现象称为滞后，作为储氢材料，滞后应越小越好。
p-c-T曲线的平台压力、平台宽度与倾斜度、平台起始浓度和滞后效应是常规鉴定贮氢合金吸放氢性能的主要指标。
影响p-c-T曲线平台压的因素平台压的物理本质：平台压的物理本质是金属氢化物的稳定性。
合金的平台压越低，越有利于吸氢而不利于放氢，反之，有利于放氢而不利于吸氢。
贮氢材料要求具有良好的可逆吸放氢的能力，因此平台压应当适当。
1.晶胞体积大小凡是使晶胞体积增大的因素，均使氢化物的稳定性增加，平台压降低；反之，使氢化物的稳定性下降，平台压升高。
2.合金成分例：LaNi5A位替代：以任何元素替代A侧的La,均使晶胞体积减小，使氢化物的稳定性降低，平台压升高。
因为在所有的吸氢元素中，La原子半径最大；B位替代：以金属Mn、Al、Co、Fe、Cr等元素替代B侧的Ni，均使氢化物的稳定性增加，平台压降低。
因为这样元素的原子半径均大于Ni的原子半径。
3. 温度：温度对平台压的影响很大。
因为吸氢形成氢化物是一个放热反应，所以提高温度降低氢化物的稳定性，提高平台压。
反之，合金的稳定性增加，平台压降低。
（依据这一原理，可以设计高温和低温下使用的贮氢材料，也就是通过调节合金的成分，使合金在使用温度下有适中的平台压力）根本的原因是，凡使体系的内能增加的因素均使氢化物的稳定性下降，平台压升高。
氢在储氢材料中的吸收和释放，取决于金属和氢的相平衡关系，影响相平衡的因素有温度、压力和组成，因此这些参数可用于控制氢的吸收和释放。
? 影响平台压的根本原因是氢化物的生成焓大小，生成焓越大，平台压越低。
? 影响合金生成焓大小的主要因素是合金的成分。
平台压低有利于吸氢而不利于放氢，平台压高有利于放氢而不利于吸氢。
? 贮氢合金形成氢化物的反应焓和反应熵有非常重要的意义。
? 在同类合金中ΔH数值越大，其平衡分解压越低，生产的氢化物越稳定。
? 生成焓就是合金形成氢化物的生成热，负值越大，氢化物越稳定。
氢化物生成焓? H为-7～-11 kcal/mol?H2的金属仅有V族金属元素中的V、Nb、Ta等，因其氢化物在室温附近的氢分解压很低而不适于做贮氢材料。
金属间化合物中，放热型金属组分的作用是借助它与氢牢固结合，将氢吸贮在金属内部；与氢无亲和力的吸热型金属，使合金的氢化物具有适度的氢分解压。
另外，金属间化合物生成热的大小对形成氢化物时的生成焓大小有一定的影响。
examples设ABn(n＞1)型金属间化合物中，A为放热型金属，B为吸热型金属，伴随着氢化物的生成，形成A--H键与B--H键，同时，A--B键减少。
如应用最近邻效应(nearest neighbor effect)近似法，则氢化物的生成热可用下式表示：D H(ABnH2m)＝DH(AHm)+ D H(BnHm)- D H(ABn)式中，AHm的生成热为很大的负值；BnHm的生成热为较小的正值。
其中这两项与金属元素种类的关系不大，故ABnH2m的生成热实际上由ABn的生成热大小决定。
即ABn越稳定，则ABnH2m越不稳定，氢化物的分解压越高，这种规律称为逆稳定规则（the rule of reversed stability)。
具有最佳分解压的二元素贮氢合金有LaNi5，TiFe，TiMn1.5等。
在选择氢化物时，往往把氢的释放条件，即根据分解压力为0.1MPa时的温度和任一温度时的平衡分解压力的高低来决定氢释放条件的评价基准。
3.储氢材料粉化性能、传热问题、滞后作用4.什么叫做滞后？吸氢和释氢时，虽然在同一温度，但压力不同，这种现象称为滞后，作为储氢材料，滞后应越小越好。
5.什么叫贮氢合金？贮氢材料？（1）在稀土金属中加入某些第二种金属形成合金后，在较低温度下也可吸放氢气，通常将这种合金称为稀土贮氢合金。
（2）在通常条件下能可逆地大量吸收和放出氢气的特殊金属材料。
M + H2=MHx +△H6.与氢反应的金属有哪些？1种是容易与氢反应，能大量吸氢，形成稳定的氢化物，并放出大量的热，这些金属主要有ⅠA-ⅤB族金属，如Ti, Zr, Ca, Mg, V, Nb, RE, 它们与氢反应为放热反应（ΔH<0）放热型金属→强键合氢化物→控制储氢量2种是：金属与氢的亲和力小，但氢很容易在其中移动，氢在这些元素中的溶解度小，通常条件下不生成化物，主要是ⅥB-ⅧB过渡族金属，如Fe，Co，Ni，Cr，Cu，Al等，氢溶于这些金属时为吸热反应（ΔH>0 ）吸热型金属→弱键合氢化物→控制可逆性7. 贮氢合金的热力学在一定温度和压力下，许多金属，合金和金属间化合物（Me）与气态H2可逆反应生成,反应分3步进行。
M(s) +x/2H2?=MHx(s) +△H⑴开始吸收少量氢后，形成合氢固溶体（α相），合金结构保持不变，其固溶度与固溶体平氢压的平方成正比。
⑵固溶体与氢进一步反，产生相变，生成氢化物相（β相）2/(y-x)MHx+H2=2/(y-x)MHy +Q（3）再提高氢压，金属中的氢含量略有增加8. 催化净化器的原理催化净化器的原理是利用催化剂表面发生的氧化和还原反应，将排气中的CO和HC等有害物质氧化为CO2和H2O，将NOx还原成N2。
(1)氧化反应；；；(2)还原反应9.汽车尾气的主要有害成分有哪些？一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化合物、硫化物、颗粒、苯并苾、荃等。
10. 在14种稀土离子中，激光发射波长最短的是Gd3+，最长的是Dy3+。
在可见光区有Pr3+，Tb3+，Ho3+，Eu3+，Sm3+；在红外光区有Nd3+，Yb3+，Er3+，Tm3+，Tm2+，Dy3+。
10. 产生激光的必要条件:累积在能级3上的反转粒子数必须多于在能级1或能级2上的粒子数。
11. 磁致伸缩机理? 当材料的磁化状态发生改变时，其自身的形状和体积要发生变化，以使总能量达到最小。
磁致伸缩一般起源于下列集中作用：★（1）原子磁矩的存在是产生磁致伸缩效应的基础? 磁致伸缩效应的出现都与材料成分中存在着未填满的3d和4f电子层的过渡族元素和稀土族元素有关。
因为只有这些元素才有自旋磁矩和原子磁矩。
? 特别是稀土元素，由于最外层5s和5p电子壳层的屏蔽作用，4f电子的运动受周围离子的影响很小，因此具有较高的有效磁矩。
? 对于Fe族过渡族元素，未填满的3d电子壳层的电子处于所有电子壳层的外围，其运动很容易受周围离子产生的强电场的影响，其轨道运动往往受到破坏，以致它们对轨道磁矩的贡献很小甚至没有，电子自旋的贡献是原子磁矩的主要组成部分。
? 所以4f电子对原子磁矩的贡献大于3d电子的贡献，稀土元素的原子磁矩大于Fe族过渡族元素。
★（2）自发磁化是磁致伸缩效应产生的必要条件? 金属中的电子不仅和晶格中的离子有交互作用，而且电子与电子之间也具有很强的交换作用。
在磁畴的范围内，为了满足能量达到最低，以致可以使电子自旋平行排列成为可能。
? 就是因为同向排列的电子自旋磁矩的作用，才导致了磁畴的自发磁化，并达到磁饱和。
3d金属中的自发磁化来源于相邻原子的3d电子存在的交换作用；稀土金属的自发磁化来源于局域化的4f电子和巡游6s电子发生的交换作用，这种交换作用使6s电子自旋发生极化，而极化了的6s电子自旋又使4f电子自旋和相邻原子的4f电子自旋间接地耦合在一起，从而产生自发磁化，这就是所谓的简介交换作用（RKKY）理论。
? RE-GMM拥有大的磁致伸缩系数：稀土离子的4f电子轨道具有强烈的各向异性，当自发磁化后，4f层电子云会在某一个或几个特定的方向能量达到最低，从而引起晶格沿着这几个特定的方向产生较大的畸变，这样当施加外磁场时就产生了大的磁致伸缩。
12. 激光产生的过程用电学、光学及其他方法对工作物质进行激励，使其中一部分粒子激发到能量较高的状态上，当这种状态的粒子数大于能量较低状态的粒子数时，由于受激辐射作用，也就是当这种波长的光辐射通过工作物质时，就会射出强度放大而又与入射光波位相一致、频率一致、方向一致的光辐射，称为“光放大”。
若把激光工作物质置于谐振腔内，则光辐射在间歇腔内沿轴线方向往复反射传播，多次通过工作介质，使光辐射被放大很多倍，从而形成一束强大很大，方向集中的光束—激光。
13.什么是Stokes效应？什么是上转换现象？通常的发光现象都是发光材料吸收光子的能量高于发射光子的能量，即发光材料吸收高能量的低波辐射，发射出低能量的长波辐射，称为遵循斯托克斯（Stokes）定律或stokes 效应。
激发波长大于发射波长，这称为反Stokes效应或上转换现象。
13.什么是光致发光？用紫外光、可见光或红外激发发光材料而产生的发光现象称为光致发光。
14. 满足上转换发光材料的两个条件？1. 有相同能级差的能级。
EAB=EBC2. 亚稳态的能级寿命不能太短。
15. 饱和磁化强度Ms在给定的温度下，给定的材料能达到的磁化强度最大值。
永磁材料的Ms越高越好，它标志着材料的最大磁能积和剩磁可能达到的上限值最高。
单位名称为安每米，单位符号为A/m16. 居里温度Tc铁磁性或亚铁磁性转变成顺磁性时对应的临界温度。
Tc越高，永磁材料的使用温度越高，温度稳定性好。
16.磁能积（BH）max磁铁在空气隙中产生的磁场强度除了与磁铁体积、气隙体积有关外，主要决定于磁铁内部的磁感应强度B和磁铁的退磁场H的乘积。
因此BH代表永磁体的能量，称为磁能积。
(BH)m称为最大磁能积。
磁畴结构在外磁场的作用下，从磁中性状态到饱和状态的过程，称为磁化过程。