稀土稀土元素稀土金屬－❤ 愛分享 ❤ :: 隨意窩 Xuite日誌

稀土金屬，或稱稀土元素，是元素周期表第Ⅲ族副族元素鈧、釔和鑭系元素共17種化學元素的合稱。鈧和釔因為經常與鑭系元素在礦床中共生，且具有相似的化學性質，故被認為是稀土元素。

與其名稱暗示的不同，稀土元素（鉕除外）在地殼中的丰度相當高，其中鈰在地殼元素丰度排名第25，佔0.0068%（與銅接近）。然而，由於其地球化學性質，稀土元素很少富集到經濟上可以開採的程度。稀土元素的名稱正是源自其匱乏性。人類第一種發現的稀土礦物是從瑞典伊特比村的礦山中提取出的硅鈹釔礦，許多稀土元素的名稱正源自於此地。

性質

多數呈銀灰色，有光澤，晶體結構多為HCP或FCC。性質較軟，在潮濕空氣中不易保存，易溶於稀酸。

原子價主要是正三價(鈰正四價較穩定，鐠和鋱也有極個別的四價氧化物，釤、銪、鐿有二價化合物)，能形成穩定的配合物及微溶於水的草酸鹽、氟化物、碳酸鹽、磷酸鹽及氫氧化物等。

在三價稀土氧化物中，氧化鑭的吸水性和鹼性與氧化鈣相似，其餘則依次轉弱。三價稀土的化學性質除鈧的差異較顯著外，其餘都很相似，所以分離較難。

稀土金屬所含元素

具體的稀土金屬包括：鑭(La)、鈰(Ce)、鐠(Pr)、釹(Nd)、鉕(Pm)、釤(Sm)、銪(Eu)、釓(Gd)、鋱(Tb)、鏑(Dy)、鈥(Ho)、鉺(Er)、銩(Tm)、鐿(Yb)、鑥(Lu)以及與鑭系的15個元素密切相關的兩個元素——鈧(Sc)和釔(Y)，稱為稀土元素(Rare Earth)，簡稱稀土(RE)。

分類

根據稀土元素原子電子層結構和物理化學性質，以及它們在礦物中共生情況和不同的離子半徑可產生不同性質的特徵，十七種稀土元素通常分為二組：

輕稀土包括：鑭、鈰、鐠、釹、鉕、釤、銪、釓。

重稀土包括：鋱、鏑、鈥、鉺、銩、鐿、鑥、鈧、釔。

也可分為鈰組(鑭、鈰、鐠、釹、鉕、釤)和釔組(銪、釓、鋱、鏑、鈥、鉺、銩、鐿、釔)。

稀土分類列表

化學符號

名稱

英文名

詞源應用範圍

21	Sc	鈧	Scandium	源自第一個稀土礦石被發現的半島斯堪的納維亞之拉丁語名"Scandia"。	鋁鈧合金（用於製造航天器械）、水銀燈配件
39	Y	釔	Yttrium	源自第一個稀土礦石被發現的地方，瑞典伊特比村之名(Ytterby)。	釔鋁石榴石(YAG)、YBCO 高溫超導體、釔鐵石榴石(YIG)
57	La	鑭	Lanthanum	源自希臘語"lanthanon"，意為隱藏。	高折射率玻璃、燧石、氫氣儲藏裝置、電池電極、相機鏡片、石油提煉液體催化過程(FCC)催化劑
58	Ce	鈰	Cerium	源自矮行星穀神星(Ceres)之名。	氧化劑、拋光粉、玻璃和瓷器的黃色染料、石油提煉液體催化過程(FCC)催化劑
59	Pr	鐠	Praseodymium	源自希臘語"prasios"，意為韭菜綠，以及"didymos"，意為雙胞胎。	稀土磁鐵、雷射、玻璃和琺琅製品染料、燧石
60	Nd	釹	Neodymium	源自希臘語"neo"，意為新的，以及"didymos"，意為雙胞胎。	稀土磁鐵、雷射、玻璃和瓷器的紫色燃料、陶瓷電容器
61	Pm	鉕	Promethium	源自希臘神話中盜火者普羅米修斯(Prometheus)之名。	核電池
62	Sm	釤	Samarium	源自俄羅斯礦業工程師Vasili Samarsky-Bykhovets之名。稀土礦石Samarskite就是以他的名字命名的。	稀土磁鐵、雷射、中子捕獲裝置、激微波
63	Eu	銪	Europium	源自歐洲(Europe)一詞。	紅色和藍色的熒光粉、雷射、水銀燈部件
64	Gd	釓	Gadolinium	源自Johan Gadolin之名，以紀念他對稀土的研究。	稀土磁鐵、高折射指數玻璃、石榴石、雷射、X射線管、電腦記憶體、中子捕獲裝置
65	Tb	鋱	Terbium	源自瑞典伊特比村之名。	綠色熒光粉、雷射、熒光燈
66	Dy	鏑	Dysprosium	源自希臘語"dysprositos"，意為難以獲得.	稀土磁鐵、雷射
67	Ho	鈥	Holmium	源自其發現者的故鄉斯德哥爾摩之拉丁語名"Holmia"。	雷射
68	Er	鉺	Erbium	源自瑞典伊特比村之名。	雷射、釩鋼
69	Tm	銩	Thulium	源自希臘神話中的北方神秘之地圖勒(Thule)。	便攜式X射線機
70	Yb	鐿	Ytterbium	源自瑞典伊特比村之名。	紅外線雷射、還原劑
71	Lu	鑥	Lutetium	源自法國村鎮Lutetia之名（現為巴黎）。	高折射率玻璃

分佈

各個稀土元素常以差別很大的不同量存在於同一礦石中，如獨居石及氟碳鈰礦中以輕稀土為主，鈧釔礦石以鈧和釔為主，黑稀金礦以釔及重稀土為主。

全世界已知有約9261萬噸稀土礦，其中有3成儲藏在中國。內蒙古包頭市的白雲鄂博混合礦儲量巨大，是目前世界第一大稀土礦。

其它擁有稀土資源的國家和地區有美國、獨聯體、澳大利亞、印度、加拿大、南非和巴西等，而歐盟和日本基本沒有稀土資源，它們的稀土來源主要從中國進口。

稀土金屬在中國

鄧小平曾說過：「中東有石油，中國有稀土」，中國是唯一能夠提供全部17種稀土金屬的國家，已探明儲量(en:Proven reserves)為8389萬噸(稀土氧化物)，佔世界總儲量的56%。

但如果同1998年美國礦務局提供數據相比，因過度開採和廉價出口（有媒體譏諷為「豬肉價」），中國稀土儲量已下降了22%。目前已探明儲量佔世界總儲量的37%，中國政府已準備出台相關措施以應對。

現時全球97%稀土元素都在中國生產。近年開始，中國正逐漸減少稀土的出口量。^[1] 另鑑於中國近期限制稀土出口，各國將着眼於澳洲的稀土礦。^[2]^[3]

應用

稀土已被廣泛應用於國防工業、冶金、機械、石油、化工、玻璃、陶瓷、紡織、皮革、農牧養殖等各傳統方面領域，在社會生活中幾乎隨處可見，它們神奇地隱藏在某些東西里。

作為改性添加元素在鋼鐵和有色金屬中加入極少量稀土就能明顯改善金屬材料性能，提高鋼材的強度及耐磨性和抗腐蝕性能力。^[4]

「稀土金屬」一詞存在的爭議

「稀土」中的「土」字實際上指的是氧化物。這些元素被發現時人們以為它們在地球上分佈非常稀少。實際上它們在地殼內的含量相當高，最高的鈰是地殼中第25豐富的元素，比鉛還要高。而最低的「稀土金屬」鑥在地殼中的含量比金甚至還要高出200倍。因此，國際純粹與應用化學聯合會現在已經廢棄了「稀土金屬」這個稱呼。

參見

克里普礦物：一種只在月球發現含有多種稀土金屬的礦物。
伊特比：發現7種稀土金屬的瑞典小村落。

參考文獻

^ 限制稀土出口中國壟斷「新石油」蘋果日報
^ 中限制稀土出口澳洲可望替代新頭殼
^ 中日緊張日分散稀土礦來源法新社
^ 2009-2012年中國稀土市場投資分析及前景預測報告（09年5月）

外部連結

中國稀土學會
中國稀土網
西藏礦業諮詢網《稀土的性質及應用》
Tabuchi, Hiroko. Japan Recycles Rare Earth Minerals From Used Electronics. The New York Times. 5 October 2010 （英文）.
Kan, Michael. Common gadgets may be affected by shortage of rare earths. New Zealand PC World Magazine. 7 October 2010 [6 October 2010] （英文）.
Auslin, Michael. Japan's Rare-Earth Jolt. Wall Street Journal. 13 October 2010 [13 October 2010] （英文）.

看懂稀土／少了稀土科技生活掰掰

看懂稀土／另類能源戰？ 97%來自中國

看懂稀土／其實稀土不稀也不土

所謂稀土元素包括了鑭、鈰、鐠、釹、鉕、釤、銪、釓、鋱、鏑、鈥、鉺、銩、鐿、鑥、鈧、釔等十七種,雖然如報導說地殼含量並不能算少,但是多數開採不易,或開採的礦石狀態導致提煉成本過高等,因此比其他很多礦產分布都更不均,而一些機械或電子工業都對稀土元素需求更渴,讓現況看起來似乎更麻煩。

先說軍民共用的,許多資訊電子元件都可能用到稀土元素,還有汽車或船艦用的發動機也有用,普通汽油在內的燃料或某些原料的精練也會需要含有稀土元素的觸媒或催化劑,多種具耐高熱等用途的特殊陶瓷等,以及光學設備上多種應用的玻璃等,所以也有稱其為工業調味料的趣味說法。

稀土元素在國防工業上的重要性也是非常顯著,例如:報導只講導航雷達僅是其一,基本上很多種雷達型號的信號發射與接收元件都會用到;新式慣性導航系統(新式的可能會用到雷射或很多電子技術),還有一般無線電類(地上有導航信號發射站)或著是衛星導航也是會用到稀土元素的化合物;一些特殊電動發動機或導航設備等系統會需要磁力比天然磁鐵更強千百倍的磁鐵,就需要混合一點稀土元素;傳統熱感應或更先進的成像陣列等紅外線感測裝備中,也會用到稀土元素;而用途擴及導航(某些新型慣性導引用的陀螺儀就有應用到雷射技術)、精準的輔助導引系統(載具上的雷射測距儀或瞄準系統),還有算是頗為新穎的應用項目如雷射雷達(雖然不是這三五年內才研發的全新項目,但才初步具備實用化能力),甚至已經在實驗中的高能雷射武器。其他是還有很多有運用稀土元素的部份,只是個人對那些了解就是更為膚淺,因此上面只能列出至少有點印象的部份,個人所知甚為有限,敬請諸位網友見諒,其他的就請自行查找,可獲得更多相關資訊。

以上還只是一部分,國防工業中的歐美新戰機如F-22、EF-2000等,在雷達、航電系統以及多種光學感測等重要系統上,都有用到前面提及或未列出的技術,故此前大陸釋放會(很可能是大幅度)減產稀土元素並將嚴格管控輸出時,外國相關工業驚呼不已外,多國軍火商和官員也在震驚之餘要重新檢討後續對策,可見影響層面之大。

17種稀土元素名稱的由來及用途 http://city.udn.com/1308/3942424

在海灣戰爭中，加入稀土元素鑭的夜視儀成為美軍坦克壓倒性優勢的來源。上圖為氯化鑭粉末。（資料圖）

鑭(La)

“鑭”這個元素是1839年被命名的，當時有個叫“莫桑德”的瑞典人發現鈰土中含有其它元素，他借用希臘語中“隱藏”一詞把這種元素取名為“鑭”。　

鑭的應用非常廣泛，如應用于壓電材料、電熱材料、熱電材料、磁阻材料、發光材料(蘭粉)、貯氫材料、光學玻璃、激光材料、各種合金材料等。鑭也應用到制備許多有機化工產品的催化劑中，光轉換農用薄膜也用到鑭，在國外，科學家把鑭對作物的作用賦與“超級鈣”的美稱。

鈰可作催化劑、電弧電極、特種玻璃等。鈰的合金耐高熱，可以用來制造噴氣推進器零件。（資料圖）

鈰(Ce)　

“鈰”這個元素是由德國人克勞普羅斯，瑞典人烏斯伯齊力、希生格爾于1803年發現並命名的，以紀念1801年發現的小行星--谷神星。

鈰的廣泛應用︰

(1)鈰作為玻璃添加劑，能吸收紫外線與紅外線，現已被大量應用于汽車玻璃。不僅能防紫外線，還可降低車內溫度，從而節約空調用電。從1997年起，日本汽車玻璃全加入氧化鈰，1996年用于汽車玻璃的氧化鈰至少有2000噸，美國約1000多噸。

(2)目前正將鈰應用到汽車尾氣淨化催化劑中，可有效防止大量汽車廢氣排到空氣中美國在這方面的消費量佔稀土總消費量的三分之一強。

(3)硫化鈰可以取代鉛、鎘等對環境和人類有害的金屬應用到顏料中，可對塑料著色，也可用于涂料、油墨和紙張等行業。目前領先的是法國羅納普朗克公司。

(4)Ce︰LiSAF激光系統是美國研制出來的固體激光器，通過監測色氨酸濃度可用于探查生物武器，還可用于醫學。鈰應用領域非常廣泛，幾乎所有的稀土應用領域中都含有鈰。如拋光粉、儲氫材料、熱電材料、鈰鎢電極、陶瓷電容器、壓電陶瓷、鈰碳化　磨料、燃料電池原料、汽油催化劑、某些永磁材料、各種合金鋼及有色金屬等。

鐠釹合金（資料圖）

鐠(Pr)

大約160年前，瑞典人莫桑德從鑭中發現了一種新的元素，但它不是單一元素，莫桑德發現這種元素的性質與鑭非常相似，便將其定名為“鐠釹”。“鐠釹”希臘語為“雙生子”之意。大約又過了40多年，也就是發明汽燈紗罩的1885年，奧地利人韋爾斯巴赫成功地從“鐠釹”中分離出了兩個元素，一個取名為“釹”，另一個則命名為“鐠”。這種“雙生子”被分隔開了，鐠元素也有了自己施展才華的廣闊天地。鐠是用量較大的稀土元素，其用于玻璃、陶瓷和磁性材料中。

鐠的廣泛應用︰

(1)鐠被廣泛應用于建築陶瓷和日用陶瓷中，其與陶瓷釉混合制成色釉，也可單獨作釉下顏料，制成的顏料呈淡黃色，色調純正、淡雅。

(2)用于制造永磁體。選用廉價的鐠釹金屬代替純釹金屬制造永磁材料，其抗氧性能和機械性能明顯提高，可加工成各種形狀的磁體。廣泛應用于各類電子器件和馬達上。

(3)用于石油催化裂化。以鐠釹富集物的形式加入Y型沸石分子篩中制備石油裂化催化劑，可提高催化劑的活性、選擇性和穩定性。我國70年代開始投入工業使用，用量不斷增大。

(4)鐠還可用于磨料拋光。另外，鐠在光縴領域的用途也越來越廣。

為什麼M1坦克能做到先敵發現？因為該坦克裝備的摻釹釔鋁石榴石的激光測距機，在晴朗的白天可以達到近4000米的觀瞄距離。（資料圖）

釹(Nd)

伴隨著鐠元素的誕生，釹元素也應運而生，釹元素的到來活躍了稀土領域，在稀土領域中扮演著重要角色，並且左右著稀土市場。

釹元素憑借其在稀土領域中的獨特地位，多年來成為市場關注的熱點。金屬釹的最大用戶是釹鐵硼永磁材料。釹鐵硼永磁體的問世，為稀土高科技領域注入了新的生機與活力。釹鐵硼磁體磁能積高，被稱作當代“永磁之王”，以其優異的性能廣泛用于電子、機械等行業。阿爾法磁譜儀的研制成功，標志著我國釹鐵硼磁體的各項磁性能已跨入世界一流水平。釹還應用于有色金屬材料。在鎂或鋁合金中添加1.5～2.5%釹，可提高合金的高溫性能、氣密性和耐腐蝕性，廣泛用作航空航天材料。另外，摻釹的釔鋁石榴石產生短波激光束，在工業上廣泛用于厚度在10mm以下薄型材料的焊接和切削。在醫療上，摻釹釔鋁石榴石激光器代替手術刀用于摘除手術或消毒創傷口。釹也用于玻璃和陶瓷材料的著色以及橡膠制品的添加劑。隨著科學技術的發展，稀土科技領域的拓展和延伸，釹元素將會有更廣闊的利用空間。

　為核反應堆生產的人造放射性元素（資料圖）

　(Pm)

1947年，馬林斯基(J.A.Marinsky)、格倫丹寧(L.E.Glendenin)和科里爾(C.E.Coryell)從原子能反應堆用過的鈾燃料中成功地分離出61號元素，用希臘神話中的神名普羅米修斯(Prometheus)命名為　(Promethium)。　為核反應堆生產的人造放射性元素。　

　的主要用途有︰

(1)可作熱源。為真空探測和人造衛星提供輔助能量。

(2)Pm147放出能量低的β射線，用于制造　電池。作為導彈制導儀器及鐘表的電源。此種電池體積小，能連續使用數年之久。此外，　還用于便攜式X-射線儀、制備熒光粉、度量厚度以及航標燈中。

金屬釤（資料圖）

“愛國者”導彈的防空導彈能力，也來自于制導系統中大約4公斤的釤鈷磁體和釹鐵硼磁體用于電子束聚焦。下圖為釤鈷磁體元件。（資料圖）

釤(Sm)

1879年，波依斯包德萊從鈮釔礦得到的“鐠釹”中發現了新的稀土元素，並根據這種礦石的名稱命名為釤。

釤呈淺黃色，是做釤鈷系永磁體的原料，釤鈷磁體是最早得到工業應用的稀土磁體。這種永磁體有SmCo5系和Sm2Co17系兩類。70年代前期發明了SmCo5系，後期發明了Sm2Co17系。現在是以後者的需求為主。釤鈷磁體所用的氧化釤的純度不需太高，從成本方面考慮，主要使用95%左右的產品。此外，氧化釤還用于陶瓷電容器和催化劑方面。另外，釤還具有核性質，可用作原子能反應堆的結構材料，屏敝材料和控制材料，使核裂變產生巨大的能量得以安全利用。

氧化銪粉末（資料圖）

氧化銪大部分用于熒光粉（資料圖）

銪(Eu)

1901年，德馬凱(Eugene-Antole Demarcay)從“釤”中發現了新元素，取名為銪(Europium)。這大概是根據歐洲(Europe)一詞命名的。氧化銪大部分用于熒光粉。Eu3+用于紅色熒光粉的激活劑，Eu2+用于藍色熒光粉。現在Y2O2S︰Eu3+是發光效率、涂敷穩定性、回收成本等最好的熒光粉。再加上對提高發光效率和對比度等技術的改進，故正在被廣泛應用。近年氧化銪還用于新型X射線醫療診斷系統的受激發射熒光粉。氧化銪還可用于制造有色鏡片和光學濾光片，用于磁泡貯存器件，在原子反應堆的控制材料、屏敝材料和結構材料中也能一展身手。

釓及其同位素都是最有效的中子吸收劑，可用于核反應堆的抑制劑。（資料圖）

釓(Gd)

1880年，瑞士的馬里格納克(G。de Marignac)將“釤”分離成兩個元素，其中一個由索里特證實是釤元素，另一個元素得到波依斯包德萊的研究確認，1886年，馬里格納克為了紀念釔元素的發現者　研究稀土的先驅荷蘭化學家加多林(Gado Linium)，將這個新元素命名為釓。　

釓在現代技革新中將起重要作用。

它的主要用途有︰

(1)其水溶性順磁絡合物在醫療上可提高人體的核磁共振(NMR)成像信號。

(2)其硫氧化物可用作特殊亮度的示波管和x射線熒光屏的基質柵網。

(3)在釓鎵石榴石中的釓對于磁泡記憶存儲器是理想的單基片。

(4)在無Camot循環限制時，可用作固態磁致冷介質。

(5)用作控制核電站的連鎖反應級別的抑制劑，以保證核反應的安全。

(6)用作釤鈷磁體的添加劑，以保證性能不隨溫度而變化。

氧化鋱粉末（資料圖）

鋱(Tb)

1843年瑞典的莫桑德(Karl G。Mosander)通過對釔土的研究，發現鋱元素(Terbium)。鋱的應用大多涉及高技術領域，是技術密集、知識密集型的尖端項目，又是具有顯著經濟效益的項目，有著誘人的發展前景。

主要應用領域有︰

(1)熒光粉用于三基色熒光粉中的綠粉的激活劑，如鋱激活的磷酸鹽基質、鋱激活的　酸鹽基質、鋱激活的鈰鎂鋁酸鹽基質，在激發狀態下均發出綠色光。

(2)磁光貯存材料，近年來鋱系磁光材料已達到大量生產的規模，用Tb-Fe非晶態薄膜研制的磁光光盤，作計算機存儲元件，存儲能力提高10～15倍。

(3)磁光玻璃，含鋱的法拉第旋光玻璃是制造在激光技術中廣泛應用的旋轉器、隔離器和環形器的關鍵材料。特別是鋱鏑鐵磁致伸縮合金(TerFenol)的開發研制，更是開闢了鋱的新用途，Terfenol是70年代才發現的新型材料，該合金中有一半成份為鋱和鏑，有時加入鈥，其余為鐵，該合金由美國依阿華州阿姆斯實驗室首先研制，當Terfenol置于一個磁場中時，其尺寸的變化比一般磁性材料變化大這種變化可以使一些精密機械運動得以實現。鋱鏑鐵開始主要用于聲納，目前已廣　泛應用于多種領域，從燃料噴射系統、液體閥門控制、微定位到機械致動器、機構和飛機太空望遠鏡的調節　機翼調節器等領域。

金屬鏑（資料圖）

鏑(Dy)

1886年，法國人波依斯包德萊成功地將鈥分離成兩個元素，一個仍稱為鈥，而另一個根據從鈥中“難以得到”的意思取名為鏑(dysprosium)。鏑目前在許多高技術領域起著越來越重要的作用。

鏑的最主要用途是︰

(1)作為釹鐵硼系永磁體的添加劑使用，在這種磁體中添加2~3%左右的鏑，可提高其矯頑力，過去鏑的需求量不大，但隨著釹鐵硼磁體需求的增加，它成為必要的添加元素，品位必須在95～99.9%左右，需求也在迅速增加。

(2)鏑用作熒光粉激活劑，三價鏑是一種有前途的單發光中心三基色發光材料的激活離子，它主要由兩個發射帶組成，一為黃光發射，另一為藍光發射，摻鏑的發光材料可作為三基色熒光粉。

(3)鏑是制備大磁致伸縮合金鋱鏑鐵(Terfenol)合金的必要的金屬原料，能使一些機械運動的精密活動得以實現。(4)鏑金屬可用做磁光存貯材料，具有較高的記錄速度和讀數敏感度。

(5)用于鏑燈的制備，在鏑燈中采用的工作物質是碘化鏑，這種燈具有亮度大、顏色好、色溫高、體積小、電弧穩定等優點，已用于電影、印刷等照明光源。

(6)由于鏑元素具有中子俘獲截面積大的特性，在原子能工業中用來測定中子能譜或做中子吸收劑。

(7)Dy3Al5O12還可用作磁致冷用磁性工作物質。隨著科學技術的發展，鏑的應用領域將會不斷的拓展和延伸。

鈥鐵合金（資料圖）

鈥(Ho)

十九世紀後半葉，由于光譜分析法的發現和元素周期表的發表，再加上稀土元素電化學分離工藝的進展，更加促進了新的稀土元素的發現。1879年，瑞典人克利夫發現了鈥元素並以瑞典首都斯德哥爾摩地名命名為鈥(holmium)。

鈥的應用領域目前還有待于進一步開發，用量不是很大，最近，包鋼稀土研究院采用高溫高真空蒸餾提純技術，研制出非稀土雜質含量很低的高純金屬鈥Ho/ΣRE>99.9%。

目前鈥的主要用途有︰

(1)用作金屬鹵素燈添加劑，金屬鹵素燈是一種氣體放電燈，它是在高壓汞燈基礎上發展起來的，其特點是在燈泡里充有各種不同的稀土鹵化物。目前主要使用的是稀土碘化物，在氣體放電時發出不同的譜線光色。在鈥燈中采用的工作物質是碘化鈥，在電弧區可以獲得較高的金屬原子濃度，從而大大提高了輻射效能。

(2)鈥可以用作釔鐵或釔鋁石榴石的添加劑；

(3)摻鈥的釔鋁石榴石(Ho︰YAG)可發射2μm激光，人體組織對2μm激光吸收率高，幾乎比Hd︰YAG高3個數量級。所以用Ho︰YAG激光器進行醫療手術時，不但可以提高手術效率和精度，而且可使熱損傷區域減至更小。鈥晶體產生的自由光束可消除脂肪而不會產生過大的熱量，從而減少對健康組織產生的熱損傷，據報道美國用鈥激光治療青光眼，可以減少患者手術的痛苦。我國2μm激光晶體的水平已達到國際水平，應大力開發生產這種激光晶體。

(4)在磁致伸縮合金Terfenol-D中，也可以加入少量的鈥，從而降低合金飽和磁化所需的外場。

(5)另外用摻鈥的光縴可以制作光縴激光器、光縴放大器、光縴傳感器等等光通訊器件在光縴通信迅猛的今天將發揮更重要的作用。

氧化鉺粉末（資料圖）

鉺(Er)

1843年，瑞典的莫桑德發現了鉺元素(Erbium)。鉺的光學性質非常突出，一直是人們關注的問題︰

(1)Er3+在1550nm處的光發射具有特殊意義，因為該波長正好位于光縴通訊的光學縴維的最低損失，鉺離子(Er3+)受到波長980nm、1480nm的光激發後，從基態4I15/2躍遷至高能態4I13/2，當處于高能態的Er3+再躍遷回至基態時發射出1550nm波長的光，石英光縴可傳送各種不同波長的光，但不同的光光衰率不同，1550nm頻帶的光在石英光縴中傳輸時光衰減率最低(0.15分貝/公里)，幾乎為下限極限衰減率。因此，光縴通信在1550nm處作信號光時，光損失最小。這樣，如果把適當濃度的鉺摻入合適的基質中，可依據激光原理作用，放大器能夠補償通訊系統中的損耗，因此在需要放大波長1550nm光信號的電訊網絡中，摻鉺光縴放大器是必不可少的光學器件，目前摻鉺的二氧化　縴維放大器已實現商業化。據報道，為避免無用的吸收，光縴中鉺的摻雜量幾十至幾百ppm。光縴通信的迅猛發展，將開闢鉺的應用新領域。　

(2)另外摻鉺的激光晶體及其輸出的1730nm激光和1550nm激光對人的眼楮安全，大　氣傳輸性能較好，對戰場的硝煙穿透能力較強，保密性好，不易被敵人探測，照射軍事目標的對比度較大，已制成軍事上用的對人眼安全的便攜式激光測距儀。　

(3)Er3+加入到玻璃中可制成稀土玻璃激光材料，是目前輸出脈沖能量最大，輸出功率最高的固體激光材料。

(4)Er3+還可做稀土上轉換激光材料的激活離子。

(5)另外鉺也可應用于眼鏡片玻璃、結晶玻璃的脫色和著色等。