稀土在磁性材料及电能源材料中的应用

稀土在光电子产业有众多的应用，其中涉及到光信息的产生、调制、传输、储存、显示及其他应用。光电子材料主要分为光电功能晶体材料、光纤材料和显示材料。光电功能晶体的种类众多，目前已形成一定产业规模的主要有激光与非线性晶体、闪烁晶体、光学晶体（含窗口、LED衬底晶体）等晶体材料。

稀土元素是光电子技术领域必不可少的新材料。不同的稀土离子，由于其4f壳层电子数目的变化，表现出不同的性质和具备不同的用途，如La3+（4f0），Gd+（4f7），Lu3+（4f14）和Y3+、Sc3+具有良好透光性，可作为晶体的基质；而Pr3+，Nd3+，Er3+，Ho3+，Tm3+，Yb3+用作激光材料的激活离子，Ce3+，Eu3+，Eu2+，Tb3+，Dy3+用于发光材料。同一个稀土离子也能在各种光学材料中发挥不同作用，如Yb3+既可以作为激光晶体的激活离子，又可作为红外线和可见光学材料的敏化剂。

稀土功能材料和稀土掺杂在电化学储能领域有着广泛的应用，通过稀土离子掺杂、稀土离子包覆电极材料，稳定了电极材料结构、改善电极材料电子电导率、离子扩散，能够有效提升电极材料的电化学性能。稀土离子的电负性和离子尺寸是调节锂离子电池和超级电容器电极材料性能的关键因素。

大规模集成电路在信息通讯领域具有广泛的应用。随着电子技术向高性能、多功能、大容量、微型化方向发展，半导体芯片集成度越来越高，晶体管尺寸越来越小，传统的SiO2栅介质薄膜就会存在漏电甚至绝缘失效的问题，目前采用铪、锆及稀土改性的稀有金属氧化物薄膜解决核心漏电问题。如果进一步降低线宽，则需采用更高介电常数的稀土栅介质材料。