较高的氧化物

由于已经完全空的倾向或装4f水平(见上图电子结构和离子半径),铈,镨,铽倾向于形成四价或部分四价compounds-namely, CeO₂,公关₆O₁₁结核病,₄O₇。然而,自由能量的生成R₂O₃镨,铈、铽接近各自的更高的氧化物,和一系列的中间氧化阶段,罗_x(1.5 <x< 2),曾被观察到,这取决于温度,氧气压力和热历史的样本。至少五个中级阶段存在于CeO_x系统。首席执行官_x化合物已被用来作为便携式氧气源。然而,到目前为止最重要的CeO_x化合物在汽车催化转换器,基本上消除了对环境有害的废气,一氧化碳和氮氧化物汽油驱动的车辆。

另一个主要的首席执行官₂是抛光介质玻璃眼镜,面板的显示器,半导体、镜子、宝石,汽车挡风玻璃。首席执行官₂比其他更有效的抛光化合物(例如,铁氧化物(铁₂O₃),ZrO₂,二氧化硅(SiO₂]),因为它是3至8倍,而最后的抛光产品的质量优于或等于获得的其他氧化物抛光。抛光过程的确切机制尚不清楚,但它被认为是一个相结合的机械磨损和化学反应首席执行官之间_x和SiO₂玻璃用水,发挥积极作用。

首席执行官₂是一个重要的玻璃添加剂,有几个不同的应用程序。它是用来漂白玻璃。它可以防止玻璃时受到的褐变x射线,伽马射线,阴极射线,它吸收紫外线辐射。这些应用程序使用氧化还原CeO的行为₂ce₂O₃。因为氧化铁总是出现在玻璃,首席执行官的角色₂氧化是铁吗^{2 +},这传授蓝色玻璃,铁^{3 +},它有一个微弱的黄色。硒添加到玻璃作为“中和”的互补着色剂铁吗^{3 +}颜色。玻璃很容易晒黑,形成色彩中心时受到各种辐射。Ce^{4 +}离子作为电子陷阱的玻璃,电子吸收高能辐射的解放。铈在nonbrowning眼镜在电视和其他阴极射线在防辐射屏幕和窗口核能行业。首席执行官₂添加到玻璃容器保护产品免受恶化由于长期暴露于紫外线辐射的阳光,再次使用Ce^{4 +}ce^{3 +}氧化还原的夫妇。

的职业_x和31_x中间系统、七和四个阶段,分别被发现之间存在1.5 <x< 2.0。的一些作文和晶体结构是一样的CeO_x系统。而是因为特别是镨的百分比的铈铽比这小得多的共同之处矿石来源,很少或根本没有使用专业商业应用程序开发_x和31_x系统。

较低的氧化物

NaCl-type RO阶段已经报道了几乎所有的稀土元素,但这些已被证明是稳定的三进制阶段氮,碳,或两者兼而有之。唯一真正的二进制RO复合是去年同期的。欧元上升至这种氧化是铁磁半导体(T_c= 77K(−196°C,或−321°F]),和这个发现有明显影响的磁性固体理论,因为没有重叠传导电子,以前认为是铁磁性的发生的必要条件。在去年同期的被认为是由于欧元上升至铁磁性阳离子阳离子(欧盟^{2 +}欧盟^{2 +})超交换由氧气。随后,铁磁性在欧盟和可被发现在EuTe反铁磁性。

欧盟ropium也形成另一个低值氧化物,欧盟₃O₄可以被认为是一个混合价包含欧盟材料^{3 +}和欧盟^{2 +}即:,欧盟₂O₃-EuO。

三元和高阶氧化物

稀土氧化物形成数以万计的三元与其他氧化物和高阶的化合物,如氧化铝(艾尔₂O₃)、三氧化二铁(Fe₂O₃),钴三氧化二(有限公司₂O₃),铬(三氧化二铬₂O₃),三氧化二砷(Ga₂O₃),锰三氧化二锰(₂O₃)。两种最常见的结构形成的稀土三元氧化物钙钛矿,RMO₃,石榴石,R₃米₅O₁₂,M是一个金属原子。

钙钛矿结构closed-packed晶格,R位于八的角落单元细胞。小于R的原子,原子和一般三价,在细胞的中心单位,氧原子占据的六个面的中心。基本结构是一个原始多维数据集,但正方,菱形的,斜方晶系的、单斜、三斜晶系的扭曲存在。其他元素可以代替,要么全部或部分,对M和R给properties-conductors宽变化,半导体,绝缘体,电介质铁电体铁磁体,反铁磁性物质,催化剂。一些更有趣的应用外延LaGaO的电影₃,LaAlO₃,或者YAlO₃高温氧化物超导体的磁阻的电影,和氮化镓薄膜;阴极(La, M) MnO互联₃和阴极射线示波器(La, M)₃固体氧化物燃料电池;镧修改铅zirconate-lead钛酸(俗称PLZT)作为透明铁电陶瓷热和flash保护装置、数据记录器和护目镜;和(公关,Ca) MnO₃表现出巨大的磁阻和用于开关。

石榴石有复杂得多晶体结构氧气比钙钛矿:96网站,而金属原子占据24四面体网站,16个八面体站点,和24十二面体的站点(64)。一般公式是R₃米₅O₁₂,R占据了四面体网站和M原子占据另外两个网站。通常是三价离子的铝,镓或铁。其中最重要的稀土钇铁石榴石石榴石(钇铁石榴石),这是用于各种各样的微波设备包括雷达光电隔离器、衰减器、过滤器、串联员,相移,功率限制器、和交换机。钇铁石榴石也在微波炉中使用集成电路放置在石榴石薄膜的基片。这些材料可能被修改的属性替换的钆钇和铝或铁镓。

第四纪氧化YBa₂铜₃O₇是最著名的高阶的氧化物,它有一个分层perovskite-like结构。这种材料被发现展览超导(即。,it has no electrical电阻)在77 K (−196°C,或−321°F)在1987年。发现引发了一场革命,因为T_c允许的77 K与廉价的液态氮冷却。(1986年以前已知的超导转变温度最高的是23 K (−250°C,或−418°F])。不仅YBa₂铜₃O₇(氧,也称为y - 123)打破温度记录,但它是一个氧化可能是更大的惊喜,因为所有以前好超导体是金属材料。这种材料迅速商业化,目前用于生成高磁场在研究设备,磁共振成像(MRI)单位,电力输电线路。