稀土元素中哪些有磁性
元素周期表中稀土元素的特点与应用
元素周期表中稀土元素的特点与应用稀土元素是指原子序数为57至71之间的15种化学元素，它们在元素周期表中位于镧系元素下方的区域。
由于稀土元素具有一系列独特的物理和化学特性，它们在许多领域中具有重要的应用价值。
本文将探讨稀土元素的特点以及它们在不同领域中的应用。
一、稀土元素的特点1. 原子结构：稀土元素的原子结构比较复杂，外层电子结构的变化较小。
随着原子序数的增加，原子半径逐渐减小，原子核电荷增加，电子外层吸引力增强。
2. 磁性：稀土元素中的某些元素，如钕、钆等，表现出较强的磁性。
稀土元素的磁性主要来源于其内部配置的f电子。
这使得稀土元素在制备永磁材料等方面具有重要应用。
3. 化学反应性：稀土元素的化学反应性中等偏弱，容易与非金属元素发生反应，形成稀土化合物。
此外，稀土元素也能形成多种氧化态，具有较强的氧化性。
4. 光谱特性：稀土元素具有丰富的光谱特性，包括可见光和红外线范围。
这些特性使得稀土元素在激光器、荧光材料以及光纤通信等方面有广泛应用。
二、稀土元素的应用1. 电子技术领域：稀土元素在电子技术领域的应用非常广泛。
例如，镧系元素在显示器件中可用作磷光体，发出不同颜色的光，并形成彩色图像。
此外，稀土元素也可用于制备磁记录材料、半导体材料等。
2. 磁性材料：稀土元素在磁性材料中发挥着重要作用。
例如，钕铁硼永磁材料具有较高的磁性能，广泛应用于电机、声音设备、信息存储等领域。
其他稀土元素如铽、铒等也有磁性材料的应用。
3. 催化剂：稀土元素催化剂在化学工业中扮演重要角色。
稀土元素的催化剂可用于石油加工、化学合成、环境保护等各种反应中。
催化剂的加入能够提高反应速率和选择性，降低能量消耗。
4. 光电材料：稀土元素在光电材料方面有广泛应用。
稀土元素的光谱特性可用于制备激光器、荧光粉、发光二极管等器件。
稀土元素的发光稳定性高，具有较长的寿命。
5. 生物医学领域：稀土元素在生物医学领域的应用日益增多。
它们被用作示踪剂、荧光探针、抗肿瘤药物等。
稀土材料的电磁性能研究及应用
稀土材料的电磁性能研究及应用1. 引言稀土材料是指具有稀土元素的化合物，具有独特的物理、化学和电磁性能。
由于其特殊的电磁性能，稀土材料在电子、通信、能源等领域具有广泛的应用。
本文将重点探讨稀土材料的电磁性能研究及其在应用中的潜力。
2. 稀土材料的电磁性能研究2.1 稀土材料的磁性能稀土材料具有独特的磁性能，其中最著名的是钕铁硼磁体。
钕铁硼磁体以其优良的磁性能在电机、计算机硬盘、声音设备等领域得到广泛应用。
其磁性能的研究主要集中在提高矫顽力、磁能积和温度稳定性，以满足不同领域对磁体性能的需求。
2.2 稀土材料的电学性能稀土材料在电学性能上也有独特的表现。
其中，氧化物如镧和钇掺杂的钛酸锆钡陶瓷具有良好的介电性能，可用于电容器和介质材料。
此外，稀土材料还具有高温超导材料的特性，如钆铯铼超导材料在液氮温度下表现出较低的电阻和尺寸稳定性，可应用于超导电缆等领域。
2.3 稀土材料的光学性能稀土材料在光学领域也有广泛应用。
其中，掺杂稀土元素的光纤是一种关键的光学材料，用于通信中的光传输和信号放大。
此外，稀土材料还可用于激光器和荧光粉等光学器件的制备，以实现特定波长的光发射和吸收。
3. 稀土材料的应用3.1 电子领域稀土材料在电子领域中有多种应用，如磁体、介质材料和超导器件等。
其中，钕铁硼磁体广泛应用于电机、发电机和计算机硬盘等设备中。
稀土材料的介电材料可用于电容器、电路板和电子器件中，以实现电场隔离和信号转换。
此外，高温超导材料在电力输送和存储中具有潜在的应用前景。
3.2 通信领域稀土材料在通信领域中也有重要应用。
稀土掺杂的光纤用于光通信中的信号传输和信号放大。
此外，稀土材料在激光器和光学放大器中起到关键作用，用于实现高效的光放大和激光发射。
3.3 能源领域稀土材料在能源领域中的应用潜力也逐渐显现。
其中，稀土钠镍氧化物作为锂离子电池的正极材料，具有较高的能量密度和循环稳定性。
此外，稀土材料还可用于固体氧化物燃料电池、光伏材料和储能器件等能源设备中。
我国稀土元素的种类
稀土元素是元素周期表中的一组化学元素，由于其独特的物理和化学性质，被广泛应用于高科技领域。
在我国，稀土元素的种类繁多，主要有以下几种：
1. 铈元素：铈是一种银白色的稀土金属，在空气中容易氧化。
铈元素在军事领域中被用于制造导弹和火箭推进器，因为它能够在高温和高压下保持稳定。
此外，铈元素也被用于医疗领域，如放射性治疗和心脏起搏器的制造。
2. 钕元素：钕是一种灰黑色的稀土金属，具有高磁性和良好的延展性。
它被广泛应用于磁性材料和磁力存储设备中，如硬盘和磁盘驱动器。
此外，钕元素也被用于荧光灯和激光器的制造。
3. 钐元素：钐是一种灰白色的稀土金属，具有高熔点和良好的电导性。
钐元素在电子领域被用于制造晶体管、太阳能电池板和其他高科技产品。
此外，钐元素也被用于治疗某些癌症的药物中。
4. 铕元素：铕是一种淡红色的稀土金属，具有特殊的原子结构和光谱特性。
它被广泛应用于光学材料、荧光材料和激光材料中，如激光二极管和荧光显示屏。
5. 钆元素：钆是一种灰色的稀土金属，具有高磁性和良好的电导性。
它被广泛应用于核磁共振成像（MRI）技术中，用于诊断疾病和评估健康状况。
除了以上几种稀土元素外，我国还有许多其他的稀土元素，如镧、镨、镝、铒等。
这些元素都具有独特的物理和化学性质，被广泛应用于高科技领域，如电子、通信、能源、医疗、航空航天等。
总之，我国稀土元素的种类繁多，涵盖了铈、钕、钐、铕、钆等多种稀土金属和氧化物。
这些元素具有独特的物理和化学性质，被广泛应用于高科技领域，为我国的高科技产业发展做出了重要贡献。
稀土元素的特点
稀土元素的特点稀土元素是指周期表中的镧系元素和钇系元素，共计17种元素。
它们被称为稀土元素是因为它们在地壳中的含量非常稀少。
稀土元素具有许多独特的特点，下面将对其进行详细解释。
1. 化学性质多样性：稀土元素具有丰富的化学性质，可以形成多种化合物。
它们的原子结构中的电子分布不同，因此具有不同的价态和电子构型，使得它们在化学反应中表现出多样性。
2. 磁性：稀土元素中的某些元素如钕、铽等具有较强的磁性。
这些磁性稀土元素被广泛应用于制造永磁材料，用于制造电机、发电机、磁记录材料等。
3. 光学性质：稀土元素在可见光和紫外光区域有较强的吸收和发射能力，因此被广泛应用于荧光体、荧光粉、光纤通信等领域。
4. 半导体性质：稀土元素中的一些元素如铈、铽、钕等具有半导体性质。
它们可以用于制造光电器件、太阳能电池等。
5. 化学稳定性：稀土元素具有较好的化学稳定性，能够耐受高温和腐蚀。
因此，它们被广泛应用于高温合金、催化剂、陶瓷材料等领域。
6. 放射性：稀土元素中的一些元素如镧、铀等具有放射性。
这些放射性稀土元素在核能、核医学和射线治疗等领域有重要应用。
7. 稀土磁石效应：稀土元素中的某些元素如镧、铈等具有稀土磁石效应。
这种效应使得稀土磁石具有较高的磁能积和矫顽力，被广泛应用于电机、传感器、磁记录材料等领域。
8. 催化性能：稀土元素具有良好的催化性能，能够在化学反应中起到催化剂的作用。
它们被广泛应用于石油加工、环境保护、化学合成等领域。
9. 生物学功能：稀土元素在生物体内具有重要的生物学功能，如对植物生长的促进作用、对动物体内酶活性的调节作用等。
10. 稀有性：稀土元素在地壳中的含量非常稀少，因此被称为稀土元素。
它们的分布不均匀，主要分布在中国、澳大利亚、美国等地。
总结起来，稀土元素具有多样性的化学性质、磁性、光学性质、半导体性质、化学稳定性、放射性、稀土磁石效应、催化性能、生物学功能等特点。
这些特点使得稀土元素在许多领域具有重要的应用价值，如电子、光电、材料、能源、环境等领域。
稀土元素的结构特征
稀土元素的结构特征稀土元素是指周期表中的镧系元素，包括镧（La）、铈（Ce）、镨（Pr）、钕（Nd）、钐（Sm）、铕（Eu）、钆（Gd）、铽（Tb）、镝（Dy）、钬（Ho）、铒（Er）、铥（Tm）、镱（Yb）和镥（Lu）。
它们的原子数从57到71不断增加，且具有相似的化学性质。
这些元素被广泛用于电子、光学、材料科学和医学等领域，并且是许多技术和设备的基本材料。
1.电子结构：稀土元素的电子结构具有特殊的特征。
它们的电子排布在4f轨道中，这些电子具有特殊的自旋和轨道角动量，称为“内层电子自旋-轨道相互作用”（LS耦合）。
这种相互作用使得稀土元素表现出许多独特的物理和化学性质，例如磁性、发光和超导等。
2.离子半径：稀土元素的离子半径相对较小，尤其是3价稀土离子（+3）的离子半径。
它们的离子半径逐渐缩小，从镧系到镥系，这与它们在周期表中的位置有关。
3.磁性：稀土元素具有丰富的磁性。
其中，镨、钕、钆和铕是具有自发磁性的常温磁体材料，它们在室温下具有较高的磁矩。
镐、铽、钬等元素则具有温度敏感的磁性，称为“磁相变”。
这些稀土磁体在电子设备、计算机和电动汽车等领域有广泛的应用。
4.化合价：稀土元素形成的化合物的化合价多种多样。
由于它们的电子结构特殊，稀土元素可以同时显示不同化合价的特性。
例如，镧的最低化合价为+3，但它也能形成+2和+4的化合价。
5.光学特性：稀土元素在光学方面具有重要的应用价值。
它们的原子核和电子结构使得它们能够吸收和辐射可见光、紫外光和红外光等不同波长的电磁波。
稀土元素可以被用于制备发光材料，例如激光晶体和荧光粉。
总而言之，稀土元素具有独特的电子结构、离子半径、磁性、化合价和光学特性等结构特征。
这些特点使得稀土元素在各种领域有广泛的应用，对于推动科技进步和发展具有重要作用。
稀土材料的磁性和自旋特性
稀土材料的磁性和自旋特性引言稀土元素是指周期表中第57-71号元素，也被称为稀土金属。
稀土材料具有独特的物理、化学以及磁性和自旋特性，因此在材料科学和工程领域具有重要地位。
本文将介绍稀土材料的磁性和自旋特性的基本概念、应用以及未来发展方向。
磁性特性稀土材料具有丰富的磁性特性，其中最常见的是铁磁性和反铁磁性。
铁磁性是指材料在外加磁场下能够被磁化并且保持磁化的性质，而反铁磁性是指材料在外加磁场下不被磁化，但具有自发磁化的性质。
稀土材料中的铁磁性主要来源于4f电子的自旋磁矩，而反铁磁性则主要源于电子的轨道和自旋耦合。
稀土材料的磁性特性对于许多应用具有重要意义。
例如，稀土磁体是目前最强最常用的永磁材料，广泛应用于电机、发电机、磁存储器等领域。
稀土材料的磁性特性也对于磁共振成像、磁性材料的设计和合成等方面有着重要的影响。
自旋特性自旋是量子力学中描述粒子自旋角动量的概念。
稀土材料的自旋特性主要表现为自旋量子数的取值和相互作用。
稀土元素具有一种或多种未成对电子，这些未成对电子的自旋量子数可以产生多种不同的自旋态。
这些自旋态对于稀土材料的物理性质和化学反应起到重要的作用。
稀土材料的自旋特性在磁学、光学和电子学等领域具有广泛的应用。
例如，在磁共振成像中，磁性共振信号的产生和解释主要依赖于材料的自旋特性。
在光学领域，稀土材料被广泛应用于激光器和荧光材料等方面。
此外，稀土材料的自旋特性还与其导电性、热导性和光学性质等密切相关。
稀土材料的应用稀土材料在许多领域都有重要的应用。
除了上述提到的永磁材料和磁共振成像外，稀土材料还广泛应用于以下领域：磁性材料稀土铁磁材料因其具有较高的磁滞回线和良好的磁导率而被广泛应用于电机和发电机等设备中。
磁性材料的设计和合成是稀土材料研究的重要方向之一，旨在提高材料的磁性能和稳定性。
光学材料稀土材料的自旋特性使其在光学领域具有独特的应用。
稀土离子具有丰富的能级结构，可以发射出特定波长的荧光，因此被广泛应用于激光器、荧光材料和光纤通信等方面。
稀土材料中的磁性与自旋电子学研究
稀土材料中的磁性与自旋电子学研究稀土材料一直以来都是材料科学中备受关注的领域之一。
它们具有独特的磁性和电子结构，对于磁性材料与自旋电子学的研究有着重要的意义。
本文将探讨稀土材料中的磁性和自旋电子学相关的研究进展。
一、稀土材料的基本特性稀土元素指的是周期表中的镧系元素，包括镧、铈、钕、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥和镧后的混合元素。
这些元素在材料中表现出特殊的电子结构和磁性质，使得稀土材料在磁性材料和自旋电子学研究中具有独特的地位。
稀土材料的磁性来源于它们特殊的电子排布和自旋-轨道耦合效应。
在稀土离子中，电子排布在不同的能级上，形成了复杂的能带结构。
这些特殊的电子结构导致了稀土材料的磁性行为的复杂性。
稀土材料中的自旋-轨道耦合效应是其磁性来源的关键因素之一。
自旋-轨道耦合是指电子自旋与轨道运动之间的相互作用。
在稀土材料中，由于电子轨道运动不同，它们的自旋-轨道耦合强度也不同。
这种自旋-轨道耦合可以改变电子的自旋方向和轨道分布，从而影响到磁性行为。
二、稀土材料中的磁性调控稀土材料中的磁性调控是相对较为复杂的过程。
磁性调控可以通过控制外界条件（如温度、压力等）、材料组成和微结构等方面来实现。
1. 温度调控在稀土材料中，磁性随温度的变化呈现出不同的行为。
通过改变温度可以调控材料的相变和磁性转变。
例如，铁磁性材料在一定温度下会发生顺磁相变或反铁磁相变。
2. 压力调控稀土材料的磁性行为也可以通过施加压力进行调控。
压力可以改变稀土材料的晶格结构和能带结构，从而影响到磁性行为。
一些稀土材料在高压下表现出磁性相变或者多铁性。
3. 材料组成和微结构调控稀土材料的磁性行为还可以通过调控材料的组成和微结构来实现。
例如，通过引入不同的掺杂元素，改变稀土材料的组分，可以调控材料的磁性。
此外，通过控制稀土材料的晶粒大小和界面结构等微结构参数，也可以实现磁性的调控。
三、稀土材料中的自旋电子学研究自旋电子学是利用电子的自旋进行信息处理和存储的一门新兴学科。
稀土永磁的原理
稀土永磁的原理稀土永磁材料，也称为稀土永磁体，是一种具有特殊磁性的材料。
它们之所以被称为稀土永磁材料，是因为它们的主要成分是稀土金属和一些过渡金属。
稀土元素是指周期表中镧系元素和钇系元素，包括镧（La）、铈（Ce）、钕（Nd）、钐（Sm）、铽（Eu）、镝（Gd）、钆（Tb）、铽（Dy）、镝（Ho）、铒（Er）、铥（Tm）、镱（Yb）和钇（Y）等。
这些元素具有独特的电子结构和磁性特性，使得稀土永磁材料具有较高的剩余磁化强度和矫顽力，可以产生强大的磁场。
稀土永磁材料的磁性原理主要有两个方面：劈裂自旋模型和交换耦合模型。
劈裂自旋模型是指当稀土金属离子处于晶体场中时，由于晶体场的作用，电子轨道分裂成多个能级。
这些能级与稀土离子的自旋角动量相耦合，形成了不同的劈裂自旋状态（也称为多重态）。
而这些不同的自旋状态又可以通过外界磁场的作用进行转变。
当外界磁场施加到稀土永磁材料上时，它会导致自旋状态的跃迁，从而产生磁化强度和矫顽力。
交换耦合模型是指稀土永磁材料中，稀土金属离子之间存在着交换相互作用。
这种交换相互作用可以使得稀土金属离子的自旋有序排列，形成类似于铁磁体的磁性结构。
而这种自旋有序排列又可以通过外界磁场的作用进行调控。
当外界磁场施加到稀土永磁材料上时，它会改变稀土金属离子之间的相互作用，从而调控磁性结构，产生强大的磁场。
总的来说，稀土永磁材料的磁性原理是由稀土金属离子的电子结构和磁性相互作用决定的。
既有劈裂自旋模型的能级跃迁，又有交换耦合模型的自旋有序排列。
这些效应的综合作用使得稀土永磁材料具有特殊的磁性特性，成为目前磁性材料中的重要一类。
稀土永磁材料在实际应用中广泛用于电机、发电、电子设备、计算机等领域。
因为稀土永磁材料具有较高的磁化强度和矫顽力，可以产生强大的磁场。
此外，稀土永磁材料还具有良好的抗腐蚀性能、高温稳定性和低温稳定性，适用于各种特殊环境。
然而，稀土永磁材料也存在一些问题，比如资源紧缺、价格高昂、环境污染等。
稀土磁体的工作原理
稀土磁体的工作原理稀土磁体是一种使用稀土元素制备而成的强磁性材料，具有较高的磁性和热稳定性。
它具有广泛的应用领域，包括电子设备、磁性材料、医学影像等。
本文将详细介绍稀土磁体的工作原理，并分点列出相关内容。
1. 稀土磁体的组成- 稀土元素：稀土磁体通常由稀土元素构成，如钕、铕、镨等。
- 添加元素：稀土磁体还会添加其他元素，如铁、钴、硼等，以增强其磁性能。
2. 基本磁性原理- 磁矩：稀土磁体的强大磁性来源于稀土元素的磁矩。
磁矩是一种具有方向的物理量，表征磁体在磁场中的磁化程度。
- 自发磁化：稀土磁体具有较高的自发磁化强度，即在无外界磁场作用下仍能维持一定的磁化程度。
3. 磁体的磁化过程- 磁化方式：稀土磁体的磁化过程可以分为顺磁态、铁磁态和反磁态三种。
其中，顺磁态指在外界磁场作用下，磁矩与磁场方向一致；铁磁态指磁矩与磁场方向相反；反磁态是指磁矩方向与磁场方向呈90度。
4. 稀土磁体的工作原理- 颗粒层结构：稀土磁体通常由磁性细颗粒组成，这些颗粒通过胶结剂黏结在一起。
颗粒之间的间距形成了磁场的导向路径。
- 磁畴：稀土磁体中的磁畴是由一系列磁性颗粒构成的区域。
这些颗粒在同一区域内具有相同的磁矩方向，但在不同的磁畴之间则存在磁矩方向的差异。
- 磁化过程：在稀土磁体中，当外界磁场作用于材料上时，磁畴将根据外界磁场的方向重新排列。
这导致了磁矩方向的变化，从而改变了整个材料的磁化状态。
- 磁化强度：稀土磁体具有较高的矫顽力和矫顽力剩磁，使其在磁化过程中能够保持较高的磁化强度。
5. 稀土磁体的应用领域- 电子设备：稀土磁体常用于电子设备中的硬盘驱动器、电动机、传感器等部件，以提供所需的磁场。
- 磁性材料：稀土磁体还常用于制备高性能的磁性材料，如磁记录材料、磁性涂层等。
- 医学影像：稀土磁体的磁性特点使其成为医学影像中的重要工具，用于核磁共振成像（MRI）等诊断技术中。
总结：稀土磁体是一种由稀土元素制备而成的强磁性材料，具有较高的磁性和热稳定性。
稀土材料的磁性与磁体应用研究
稀土材料的磁性与磁体应用研究1. 引言稀土材料具有独特的磁性，其中一些稀土材料具有非常高的磁性，因此广泛应用于磁体领域。
磁性是稀土材料在磁场下的行为，它是由电子自旋和轨道角动量所造成的相互作用而产生的。
因此，研究稀土材料的磁性对于深入了解其磁体应用具有重要意义。
2. 稀土材料的磁性2.1 稀土元素的磁性稀土元素中的一些元素具有高自发磁化强度，如钕、铽等。
这些元素在磁场中表现出强烈的磁性。
钕铁硼合金是一种应用广泛的磁体材料，它由稀土元素钕和铁、硼组成。
这种合金具有高磁能积和高矫顽力，因此在电机、计算机硬盘等领域中有着广泛的应用。
2.2 稀土化合物的磁性除了纯稀土元素外，稀土化合物也具有磁性。
例如，稀土永磁体是一类具有高矫顽力和高自发磁化强度的磁性材料。
稀土化合物在磁工业中的应用是基于它们的磁性。
由于稀土化合物具有丰富的电子结构和磁性相互作用，因此研究稀土化合物的磁性对于开发新的磁体材料具有重要意义。
3. 稀土材料的磁体应用3.1 钕铁硼磁体钕铁硼磁体是一种具有高磁能积和高矫顽力的磁体材料。
它由稀土元素钕、铁、硼等组成。
钕铁硼磁体广泛应用于电机、传感器、声音器件等领域。
它具有高矫顽力和良好的耐腐蚀性，因此在恶劣环境下仍能保持良好的磁性能。
3.2 稀土永磁体稀土永磁体是一种具有高自发磁化强度和高矫顽力的磁体材料。
它由稀土元素和过渡金属组成。
稀土永磁体具有优异的磁性能，因此被广泛应用于电机、发电机、磁力传感器等高性能设备中。
稀土永磁体的应用带动了现代电力技术的发展，对于提高设备效率和节能减排具有重要意义。
4. 稀土材料与磁体应用研究的挑战4.1 资源问题稀土元素是地球上非常有限的资源，其中一些稀土元素的供应受到严格限制。
因此，稀土材料的开发和利用受到了资源问题的制约。
为了解决这个问题，需要研究新的替代材料或者开发高效的稀土材料回收技术。
4.2 技术问题研究稀土材料的磁性与磁体应用还存在一些技术问题。
例如，稀土材料的制备和加工技术需要进一步提高，以满足应用需求。
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稀土金属的某些物理特性
原子序数元素原子量离子半径
(埃)
密度(克/厘
米3)
熔度(℃) 沸点(℃）
氧化物熔点
(℃)
比电阻欧姆·厘米
×106
R3+离子磁矩(波
尔磁子)
热中子俘获截面
（靶）
57 La 138.92 1.22 6.19 920±5 4230 2315 56.8 0 8.9
58 Ce 140.13 1.18 6.768 804±5 2930 1950 75.3 2.56 0.7
59 Pr 140.92 1.16 6.769 935±5 3020 2500 68 3.62 11.2
60 Nd 144.27 1.15 7.007 1024±5 3180 2270 64.3 3.68 46
61 Pm 147 1.14 －－－－－ 2.83 －
62 SM 150.35 1.13 7.504 1052±5 1630 2350 88 1.55～1.65 5500
63 Eu 152 1.13 5.166 826±10 1490 2050 81.3 3.40～3.50 4600
64 Gd 157.26 1.11 7.868 1350±20 2730 2350 140.5 7.94 46000
65 Tb 158.93 1.09 8.253 1336 2530 2387 －9.7 44
66 Dy 162.51 1.07 8.565 1485±20 2330 2340 56 10.6 1100
67 Ho 164.94 1.05 8.799 1490 2330 2360 87 10.6 64
68 Er 167.27 1.04 9.058 1500～1550 2630 2355 107 9.6 166
69 Tm 168.94 1.04 9.318 1500～1600 2130 2400 79 7.6 118
70 Yb 173.04 1 6.959 824±5 1530 2346 27 4.5 36
71 Lu 174.99 0.99 9.849 1650～1750 1930 2400 79 0 108 21 Sc 44.97 0.83 2.995 1550～1600 2750 －－－13
39 Y 88.92 1.06 4.472 1552 3030 2680 －－ 1.27
稀土元素中哪些有磁性？
常温下稀土元素属于顺磁物质（表现为磁力极小），低温下，大多数稀土元素具有铁磁性，尤其是中、重稀土的低温铁磁性更大，比如Gd,Tb,Dy,Ho,Er。
稀土元素的磁性来源于其未充满的4f电子层，一般含有奇数个电子的原子或分子，电子未填满壳层的原子或离子，如过渡元素、钢系元素，还有铝铂等金属，都属于顺磁物质。
顺磁性物质的主要特征是，不论外加磁场是否存在，原子内部存在永久磁矩。
但在无外加磁场时，由于顺磁物质的原子做无规则的热振动，宏观看来，没有磁性；在外加磁场作用下，每个原子磁矩比较规则地取向，物质显示极弱的磁性。
磁化强度与外磁场方向一致，而且严格地与外磁场H成正比。
顺磁性物质的磁性除了与磁场H有关外，还依赖于温度。
其磁化率与绝对温度T成反比。
公式中,C称为居里常数，取决于顺磁物质的磁化强度和磁矩大小。
顺磁性物质的磁化率一般也很小，室温下磁化率约为10负5次方。
低温下，大多数稀土元素具有铁磁性，表现为类似于诸如Fe、Co、Ni等物质，磁化率可达10^+3次方数量级。
铁磁性物质即使在较弱的磁场内，也可得到极高的磁化强度，而且当外磁场移去后，仍可保留极强的磁性。
其磁化率为正值，但当外场增大时，由于磁化强度迅速达到饱和，其H变小。
铁磁性物质具有很强的磁性，主要起因于它们具有很强的内部交换场。
铁磁物质的交换能为正值，而且较大，使得相邻原子的磁矩平行取向（相应于稳定状态），在物质内部形成许多小区域——磁畴。
每个磁畴大约有1015个原子。
这些原子的磁矩沿同一方向排列，假设晶体内部存在很强的称为“分子场”的内场，“分子场”足以使每个磁畴自动磁化达饱和状态。
这种自生的磁化强度叫自发磁化强度。
由于它的存在，铁磁物质能在弱磁场下强列地磁化。
因此自发磁化是铁磁物质的基本特征，也是铁磁物质和顺磁物质的区别所在。
铁磁体的铁磁性只在某一温度以下才表现出来，超过这一温度，由于物质内部热骚动破坏电子自旋磁矩的平行取向，因而自发磁化强度变为0，铁磁性消失。
这一温度称为居里点。
在居里点以上，材料表现为强顺磁性，其磁化率与温度的关系服从居里——外斯
定律。
稀土与3d过渡族金属Fe\Co\Ni等可形成3d-4f二元系化合物，它们
大多具有较强的铁磁性，是稀土永磁材料的主要组成相，例如
SmCo5,Sm2Co17。
再加入第三个或更多的元素，则可形成三元和多元化合物，有的也具有铁磁性，如Nd2Fe14B,是钕铁硼的基础相。