其它稀土新材料

稀土新材料家族成员众多，难以详述。除以上提及的几类稀土新材料外，还有以下一些不同用途的稀土新材料，如稀土超磁致伸缩材料、磁致冷材料、稀土磁光存储材料、巨磁阻材料、光致冷材料、稀土发热材料等。

磁致伸缩材料是在偏磁场和交变磁场同时作用下发生同频率的机械变形的一种材料。稀土超磁致伸缩材料是比传统磁致伸缩材料如Fe、Co、Ni等磁致伸缩值大100-1000倍的一类磁致伸缩材料，如Pr₂Co₁₇、SmFe₂、Tb(CoFe)₂、Tb_0.27Dy_0.73：Fe₂等。其特点是随磁场的变化产生精确的长度变化，对稀土超磁致伸缩材料的研究集中在Terfenol-D，即Tb_xDy_l-xFe₂。这种材料应用极其广泛，如声纳系统、飞机燃料系统、液压系统、地震探测系统、有源振动控制系统等，最典型的应用是水下通讯中声纳传感器的换能器。

磁致冷材料是用于致冷系统的具有磁热效应的物质。当给磁致冷材料施加磁场后，磁矩按磁场方向排列，磁熵变小，撤去磁场后，磁矩方向变得杂乱，磁熵变大，磁致冷材料从环境中吸收热量，环境温度降低，达到致冷目的。这种材料有Gd3Ga5O12(GGG)石榴石，(GGG还可用作磁泡存储器晶体材料)Dy：Al₅O₁2(DAG)石榴石等。其它材料还有Dy₂Ti₂O₇、Gd₃Al₅O₁₂、Gd(OH)₃、Gd₂(PO₃)₃和DyPO₄等。目前一种新型磁致冷材料Gd₅Si₄Ge₂已被开发出来，其优点是磁热效应大，且使用温度可以从30K左右调整到290K。美国已成功开发出第一台室温磁致冷样机。用磁致冷材料代替传统制冷剂，不仅可以减少环境污染，还可以节约电能，且致冷材料可以重复使用。另外，在超导研究中，需用液氦冷却超导体，氦价格昂贵，磁致冷机可用于液化蒸发的液氦，减少氦的损失。也许有一天冰箱和空调机中也会采用磁致冷机。

稀土磁光存储材料是稀土与过渡金属的非晶态 薄膜RE-TM(RE＝Gd，Dy，TM＝Fe，Co)；RE-TM非晶态薄膜垂直磁化膜具有较大各向异性，存储密度高；因是非晶态故反射均匀，信噪比高，信号质量好；室温矫顽力大(10kOe)，信号不易损坏，可靠性高；居里温度可调整到100℃左右，写入温度低。这种材料被用作磁光盘MO，可随机读写信息，容量极大(可达2.6GB)，读写速度快。磁光存储材料在信息时代发挥着重要作用。

巨磁阻材料的研究近几年来引起了人们极大的兴趣。磁阻即对某种材料施加磁场后其电阻率发生改变。巨磁阻材料与传统磁阻材料相比，其电阻率的改变要大于10％。这种材料具有ABO3型钙铁矿结构，掺杂稀土锰氧化物，组成为RE_1-xA_xMnO₃(A为碱金属离子)，如La_0.67Ca_0.33MnO₃等。有研究表明，对这些材料适量掺杂Sc元素可以进一步强化磁电阻效应。巨磁阻材料可以用作磁场敏感元件和磁盘驱动器中的磁头位置传感器等。

关于掺杂稀土的光致冷材料也有报导，掺杂Yb³⁺的氟化锆玻璃已被证实具有光致冷功能，美国Los Alamas国家实验室用激光在真空中将这种材料从298K冷却到282K，最低可达16K。其致冷机理是Yb³⁺离子有两个被激发的能级，产生一种三级光致冷模式，在受到激发能级跃迁的过程中，Yb原子以光子形式向外辐射的能量大于Yb原子吸收的能量，体系热能减少，使温度下降。开发方向为制造出固体-固体光致冷机或全固态低温冷却器，可用于冷却电子元件、冷却高Tc氧化物超导体、红外检测器等。