电子功能材料是电子信息产业最重要的原材料之一，它是具有电、磁、声、光、热等物理效应并通过这些效应实现对信息的探测、变换、传输、处理、存储等功能的材料，主要包括：半导体材料、光电子材料、磁性材料、电子功能陶瓷材料、电能源材料等。稀土已经广泛应用在其中的光电子材料、磁性材料及电能源材料领域，其在半导体材料和电子功能陶瓷材料领域应用前景十分广阔。

1稀土在半导体材料中的应用

1.1 稀磁半导体材料

基于自旋电子学的稀磁半导体(Diluted Magnetic Semiconductors，DMS)是在半导体材料中掺杂后形成的兼具铁磁性能和半导体性能的一种新型半导体材料，其中掺杂材料主要有过渡金属元素(TM)或者稀土元素离子(RE)。DMS能够同时利用电子的电荷属性和自旋属性，在磁、磁光、磁电等方面表现出来了巨大的优越性，是一种具有巨大发展潜力的自旋电子器件材料。

这种材料同时应用了电子电荷和电子自旋两种自由度，将半导体材料的信息处理和磁性材料的信息存储融为一体，可应用在自旋电子器件，在存储器、探测器、传感器和光发射器器件中有着广阔的应用前景。

2稀土在光电子材料中的应用

2.1光电功能晶体材料

进入21世纪以来，光电功能晶体材料作为微电子、光电子、通信、航天及现代军事技术等高科技领域中的关键材料受到世界各国的重视。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。

闪烁晶体材料

闪烁晶体材料是重要的辐射探测材料，在高能物理、核医学、安全检查、环境监测、地质勘探、石油测井、工业CT等领域具有广泛应用。常用的闪烁晶体NaI:Tl、CsI:Tl、L(Y)SO、BGO、LaBr3:Ce、PbWO4.CdWO4等。

“十三五”期间，我国在反恐安检、工业无损检测、及核医学诊断应用CT、PET等领域的推动下，对新型闪烁晶体与器件的需求将达数亿元。国内新型铈激活闪烁晶体及器件方面与国外差距较大，闪烁晶体仍然以传统Nal(Tl)、Csl(Tl)为主，在核医学成像、核物理等诸多领域无法满足应用要求。铈激活新型稀土闪烁晶体的开发尚处研发或工程化应用阶段。

2.2 光纤材料

光纤材料可分为通信光纤和特种光纤两大类。光纤光缆是通信网络的基础设施。光导纤维是稀土光学玻璃主要应用领域。稀土在光纤通讯中主要用于掺铒光纤放大器，它具有宽增益、低噪声、以及与光纤光波系统的兼容性等优点，使其成为非常适合用于多节点网络中的放大器件。掺铒光纤放大器(EDFA)和掺铒光纤激光器(EDFL)已被广泛应用于各个领域，包括超高比特电信传输系统、频率测量、光谱和空间通信等。

特种光纤不仅在光通信领域发挥着巨大的作用，在其他相关领域，稀土掺杂特种光纤也扮演了重要的角色。随着工艺的进步，稀土掺杂光纤在近些年得到了很大的发展。除了常用的将Er3+作为掺杂剂，其他的稀土离子，如Yb3+、Tm3+、Ho3+、Nd3+、Pr3+、Eu3+等，也都被当做掺杂剂制作成了稀土掺杂特种光纤。掺镱光纤是目前稀土掺杂特种光纤领域中最受人关注的一个研究热点，作为一种激光介质受到人们的重视。

3稀土在磁性材料中的应用

3.1 稀土永磁材料

稀土永磁材料广泛地应用于信息通讯、消费电子、节能家电、风力发电、新能源汽车、人工智能及航空航天等许多领域，已经成为生产和生活中不可或缺的重要功能材料。稀土永磁材料主要包括烧结钕铁硼材料、粘结钕铁硼材料、热压／热变形钕铁硼材料、烧结钐钻材料。

钕铁硼材料作为稀土材料最重要的应用领域之一，是支撑现代电子信息产业的重要基础材料之一，与人们的生活息息相关。小到计算机硬盘、光盘驱动器，大到汽车、发电机、医疗仪器、磁悬浮列车等，永磁材料无所不在，正是由于广泛采用了稀土永磁材料，众多电子产品的尺寸进一步缩小，性能大幅度改善，从而适应了当今电子产品轻、薄、小的需求发展趋势。

3.2稀土永磁铁氧体材料

永磁铁氧体和软磁材料由于在电力电工及电讯技术的广泛应用而成为磁性材料行业产能最大的功能材料。由于汽车、电动自行车、办公自动化设备、通讯、网络等电器与电子信息产业的高速发展，永磁铁氧体材料的需求量以每年20%～30%的速度增长。

尽管稀土钕铁硼系永磁材料具有优良的性质，但由于成本较高使得提高永磁铁氧体的磁性能成为现阶段重要的研究方向。在永磁铁氧体的各种添加剂中，除了常用的CaCO3、Al2O3、SiO2外，稀土氧化物的掺杂改性作用备受关注。以La2O3和Pr6O11稀土氧化物作为添加剂，并采用复合添加的方式，制备出高性能永磁铁氧体材料，为实现永磁铁氧体材料的高性能、低成本化生产提供了一条有效途径。

4稀土在电子功能陶瓷材料中的应用

4.1 稀土在介电陶瓷中的应用

介电陶瓷主要用于制作陶瓷电容器和微波介质元件。介电陶瓷材料目前最主要的应用是片式多层陶瓷电容器(MLCC)。MLCC是片式元件中应用最广泛的一类，与传统的单片型电容器相比，具有无极性，比容大，固有电感小，高频特性好，可靠性高等优点，能很好地适应表面组装技术(SMT)发展的要求。

MLCC配方粉主要由钛酸钡及添加剂（稀土氧化物，Mn、Mg氧化物等）构成，其中钛酸钡粉体占到配方粉比例的97%～98%。

4.2 稀土在磁光透明陶瓷中的应用

磁光陶瓷是近年来出现的一种新型的磁光材料，和晶体相比更容易获得较大的尺寸，能够做成大口径的磁光元件；并且其断裂韧性高，抗热震性能好。这些性能上的优势满足了高功率激光器对磁光材料的性能要求，使得磁光陶瓷具有很好的应用前景。

铽镓石榴石(TGG)是一种应用于可见光及近红外波段的顺磁性法拉第磁光材料，具有成本低、断裂韧性高、抗热震性好、大尺寸等方面的优势，能满足高功率激光器对大口径磁光元件的需求。因此，TGG陶瓷是应用于高能以及高平均功率激光器的最理想的材料之一。

铽铝石榴石(TAG)与TGG具有相同的石榴石结构，相近的光学性能和热学性能．但是磁光性能更为优异。

5稀土在电能源材料中的应用

5.1 稀土在铅酸蓄电池中的应用

稀土在铅蓄电池中主要应用于板栅材料。板栅是铅酸蓄电池的重要部件之一，主要采用铅基合金。在铅基合金中添加稀土元素可以提高钝化膜的导电性，提高合金的强度、增加合金的塑性，提高合金的抗腐蚀性能，在一定程度上改善板栅的力学性能和耐腐蚀性能，提高蓄电池的电化学稳定性和寿命。

5.2 稀土在镍氢电池中的应用

稀土储氢合金作为镍氢电池的负极是其在电化学储能领域重要的应用之一。镍氢电池是一种新型绿色电池，与传统的镍镉电池相比，能量密度更高，更环保。稀土储氢合金主要有LaNi5型储氢合金(AB5型)和La-Mg-Ni系储氢合金(AB3型、A2B7型)两类。为了进一步提高镍氢电池的电化学性能，研究者对负极稀土储氢合金的改进主要包括合金多元化、合金表面处理和添加功能性添加剂等途径。

除了作为镍氢电池的负极储氢合金，稀土元素在制备高性能的镍氢电池正极材料中也有广泛的应用。

6稀土在信息通讯领域中的应用

6.1 信息通讯对红外成像镀膜材料的需求

图像识别作为物联网的超级人口之一，离不开视觉处理技术。图像识别需要前端视频采集摄像机提供清晰稳定的视频信号，视频信号质量将直接影响到图像识别的效果。红外成像是用于视频采集摄像机的关键技术之一。物联网端到端的数据分析不仅要求视频分析越来越多，成像系统性能越来越高，还要求速度越来越快。

红外成像市场的扩大对稀土氟化物镀膜材料的需求日益旺盛。到2020年，红外成像市场将增长20%以上。同时也会给稀土氟化物膜料带来广阔的发展空间。

6.2 集成电路对高纯稀土靶材的需求

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。随着我国28nm及以下高端集成电路生产工艺的突破和量产，高纯稀土金属溅射靶材战略需求急迫。随着技术的提升和材料的更迭，高纯稀土金属及合金靶材在集成电路领域的应用会爆发式增长。此外，稀土金属及合金溅射靶材质和量的突破，也为我国电子信息产业发展对高性能支撑材料的需求提供有力支撑。