稀土发光材料及其发光原理综述

稀土发光材料发光原理
稀土发光材料是一种能够在受到激发后发出可见光的材料，其发光原理是通过
稀土元素的能级跃迁来实现的。

稀土元素是指原子序数为57至71的元素，它们在周期表中位于镧系元素的最后一行，因此也被称为镧系元素。

稀土元素具有特殊的电子结构和能级分布，使得它们在激发后能够发出特定波长的可见光。

稀土发光材料的发光原理主要包括激发过程和发光过程两个方面。

首先，当稀
土发光材料受到外部能量的激发时，其内部的稀土元素会吸收能量并将电子激发到高能级。

这个激发过程可以通过光、电、热等方式来实现，其中最常见的是通过光激发。

当稀土元素的电子处于高能级时，它们会在短时间内重新排列，电子跃迁到低能级，释放出光子能量。

这些光子能量就是可见光，其波长和颜色取决于稀土元素的种类和能级结构。

稀土元素的能级结构是决定其发光性质的关键因素。

由于稀土元素的电子结构
复杂，其能级分布也非常丰富，因此可以发出多种不同波长的可见光。

这使得稀土发光材料在荧光显示、LED照明、激光器件等领域具有广泛的应用前景。

同时，
通过调控稀土元素的能级结构和掺杂浓度，可以实现对发光材料发光性能的调控和优化，从而满足不同应用场景的需求。

总的来说，稀土发光材料的发光原理是通过稀土元素的能级跃迁来实现的，激
发过程和发光过程是其发光机制的核心。

稀土元素的特殊电子结构和能级分布决定了其发光性质的多样性和可调控性，为其在光电器件领域的应用提供了广阔的空间。

随着科学技术的不断发展，相信稀土发光材料将会在更多领域展现出其独特的魅力和价值。

稀土配合物发光材料摘要：本文首先介绍了稀土离子具有优良的光学、电学和磁学性质，尤其发光性能受到人们的广泛关注。

接着讲述了稀土光致发光配合物的研究进展，阐述了稀土配合物光致发光的基本原理。

在此基础上讨论了稀土配合物光致发光性能影响因素。

考虑到稀土荧光配合物的寿命短，寻找合适的配体通过天线效应制备稳定长寿命，这是未来发展的趋势。

然后介绍了稀土光致发光配合物在很多领域的应用。

为了让读者更好的理解稀土光致发光配合物，我们讲述了稀土铕和铽配合物电致发光的研究进展。

关键词：稀土离子，光致发光，配体，天线效应，稀土铕和铽配合物1.前言稀土离子作为一类特殊的无机离子具有优良的光学、电学和磁学性质，因此研究稀土配位化合物就显得尤为重要。

在这些性质中，稀土配合物的发光性能一直受到人们的广泛研究，并且目前在发光分子器件、荧光探针、电致发光器件等应用方面已成为人们关注的热点。

研究表明：配体向稀土离子的能量传递是实现稀土配合物发光的关键。

而多足配体具有合成简单、结构可调和共轭敏化基团可换等优点，便于调整配体的功能基团以实现配合物更好的荧光性质。

本综述报道了稀土光致发光配合物的发光原理、影响因素、研究进展及应用。

当分子或固体材料从外界接受一定的能量(外部刺激)之后，发射出一定波长和能量的现象称之为发光。

根据外部刺激(激发源)的方式可以把发光分为光致发光、电致发光、阴极发光、摩擦发光等。

下面我们将主要介绍研究较多的稀土有机配合物的光致发光。

从发光原理来讲，无论是何种外界刺激都是使分子从基态激发到激发态，而这种激发态不是一种稳定的状态，需要通过某种途径释放出多余的能量后回到稳定的基态，如果这个释放能量的途径是以辐射光子的形式来实现的就会产生发光现象。

2.稀土光致发光配合物的研究进展稀土配合物的光致发光现象早在上世纪40-50年代就已陆续地被观察到了，1942年，Weissmantl首先发现不同的β-二酮类铕(Ⅲ)配合物吸收紫外光后，出现了铕(Ⅲ)离子的特征线状发射。

文献综述课题名称：掺杂的稀土发光材料的研究课题类型：工程设计姓名：学号：学院：专业：年级：级指导教师：2011年12月30日掺杂的稀土发光材料的研究中文摘要简述掺杂稀土发光材料的发展进程及趋势,掺杂稀土三基色发光荧光粉的发现及对其组成､技术现状､还需重大突破的问题和技术研究发展方向｡对阴极射线管荧光粉的兴起和衰落作了简单描述,阐述了稀土与有机和无机化合物掺杂形成发光材料的制作工艺,分析稀土掺杂浓度与稀土发光强弱的的关系｡重点介绍氟化物转换发光材料方面的研究,如用水热法合成不同掺杂浓度Er3+ ､Tm3+ 和Yb3+ 的YLiF4 材料并研究Er3+ ､Tm3+ 和Yb3+ 在材料中的光吸收,同时在980 nm 红外光激发下样品的上转换发光特性｡利用正己醇或正己烷制成W/O微乳反胶团体系制备Gd2o3:Yb,Er上转换材料,在980nm 的红外光激发下,改变掺杂元素Yb和Er的比例,观察发现氧化物粉体发射出绿色和红色比例的上转换荧光,并分析其发生的原因｡而后对掺杂稀土发光材料国内外研究成果进行综述,简述了它几个研究应用方向,还需突破的问题｡关键词：掺杂的稀土发光材料稀土荧光粉三基色荧光粉 Er3+ Yb 3+ 转换发光材料氟化物THE RESERCH OF RARE EARTH LUMINESCENTMATERILSAbstractAn understanding of the history and development of a technology can be a tremendous aid in properly utilizing it for a given application. a brief history and overview is given for the rare earth luminescent materials tell the rare earth luminescent material research present situation,the rare earth luminescent material research progress,the rare earth luminescent material application,the rare earth luminescent material future forecasts several aspects to carry on the summary to the rare earth luminescent matenal.the rare earth luminescent material widely applies in the illumination,demonstration and examines three big domains,has formed the very big industrial production and the expense market scale,and forward emerging domain development.Key words: the rare earth luminescent material present situation apply future forecasts一、课题国内外现状自从1964年美国发明高效YVO4∶Eu和Y2O3∶Eu红色荧光粉和1968年Y2O2S∶Eu红色荧光粉[1，2]，并很快应用于彩色电视显象管（CRT）中，对稀土离子发光及其发光材料基础研究和应用发展发生划时代的转折点。

稀土发光材料的综述一．前言所谓的稀土元素,是指镧系元素加上同属IIIB族的钪Sc和钇Y，共17种元素。

这些元素具有电子结构相同，而内层4f电子能级相近的电子层构型、电价高、半径大、极化力强、化学性质活泼及能水解等性质，故其应用十分广泛稀土元素在发光材料的研究与实际应用中占有重要地位。

全球稀土荧光粉占全部荧光粉市场的份额正在逐年增加。

由于稀土发光材料具有优异的性能，甚至在某些领域具有不可替代的作用，故稀土发光材料正在逐渐取代部分非稀土发光材料。

目前，彩色阴极射线管用红粉、三基色荧光灯用蓝粉、绿粉和红粉，等离子显示屏用红粉、蓝粉，投影电视用绿粉与红粉，以及近几年问世的发光二极管照明的黄粉和三基色粉，全是稀土荧光粉。

稀土发光材料已成为信息显示和高效照明器具的关键基础材料之一。

我国是世界稀土资源最丰富的国家，尤其是南方离子型稀土资源(氧化钇)为我国稀土发光材料的发展提供了重要资源保障。

但多年来，我国虽是稀土资源大国，但不是稀土强国。

国家领导人非常重视我国稀土的开发利用工作，明确提出要把我国的稀土资源优势转化为经济优势。

稀土发光材料作为高新材料的一部分，为某些高纯稀土氧化物提供了一个巨大市场，而且其本身具有较高附加值，尤其是辐射价值更是不可估量，故发展稀土发光材料是把我国稀土资源优势向经济优势转化的具体体现。

二．稀土发光材料的合成方法稀土发光材料的合成方法包括水热合成法、高温固相合成法、微波合成法、溶胶——凝胶法、微波辐射法、燃烧合成法以及共沉淀法。

2. 1 水热合成法在水热合成中水的作用是：作为反应物直接参加反应；作为矿化剂或溶媒促进反应的进行；压力的传递介质，促进原子、离子的再分配和结晶化等[1]。

由于在高温高压下，水热法为各种前驱物的反应和结晶提供了一个在常压条件下无法得到的特殊的物理、化学环境,使得前驱物在反应系统中得到充分的溶解，并达到一定的过饱和度，从而形成原子或分子生长基元，进行成核结晶生成粉末或纳米晶[2]。

稀土发光材料发光原理稀土发光材料是一种能够在受到激发后发出可见光的材料，其发光原理是由于稀土离子在激发态和基态之间跃迁所致。

稀土元素是指周期表中镧系元素和锕系元素，它们具有特殊的能级结构和电子构型，因此在发光材料中具有独特的发光性能。

首先，稀土离子的能级结构对于发光材料的发光性能起着至关重要的作用。

稀土离子的能级结构呈现出复杂的分裂和交叉，这种特殊的能级结构使得稀土离子在受到外界激发后能够产生多种跃迁过程，从而实现多种发光色彩的发射。

这种多能级结构的存在为稀土发光材料提供了丰富的发光色彩选择，使其在发光领域具有广泛的应用前景。

其次，稀土离子之间的能量传递和激子形成也是稀土发光材料发光原理的重要组成部分。

在稀土发光材料中，稀土离子之间会发生能量传递和激子形成的过程，这些过程会影响稀土发光材料的发光效率和发光色彩。

通过合理设计和选择稀土离子的组合和掺杂方式，可以实现稀土发光材料的发光效率和发光色彩的优化，从而满足不同领域对于发光材料的需求。

此外，稀土发光材料的晶体结构和局域环境也对其发光性能产生着重要影响。

晶体结构的对称性和局域环境的微观结构会影响稀土离子的能级结构和跃迁概率，从而影响稀土发光材料的发光性能。

因此，通过对稀土发光材料的晶体结构和局域环境进行精密调控，可以实现对其发光性能的有效调控，从而满足不同应用领域对于发光材料的需求。

总的来说，稀土发光材料的发光原理是由稀土离子的能级结构、能量传递和激子形成、晶体结构和局域环境共同作用决定的。

通过对这些因素的深入研究和精密调控，可以实现对稀土发光材料发光性能的有效优化，从而满足不同领域对于发光材料的需求。

稀土发光材料作为一种重要的发光材料，在显示、照明、生物医学等领域具有广泛的应用前景，其发光原理的深入理解和发光性能的精密调控将为其在这些领域的应用提供重要的支撑和保障。

稀土发光材料简介及应用前景摘要：稀土发光材料是信息显示、照明、光源、光电器件不可缺少的原料。

目前我国传统显像管CRT，节能灯用稀土荧光粉的产量居全球首位。

我国拥有巨大的照明工业和照明市场，LED技术的快速进步和新的运用，不仅代表照明革命性的变化，而且代表原材料装备信息、汽车等相关行业的发展，改善了人民生活环境与质量。

本文主要论述了稀土发光材料的兴起发展、发光原理、优异性能、制备工艺、产品应用以及发展动向、发展趋势。

关键字：稀土；发光；发光材料；纳米；制备方法一、稀土发光材料的兴起与发展发光现象是指物体内部以某种方式吸收能量后转化为光辐射的过程，或者物质在各种类型激发作用下能发光的现象，其可以分为如白炽灯、火焰等的物质受热产生热辐射而发光，“夜明珠”、LED等的受外界激发吸收能力而跃迁至激发态再返回基态时，以光形式释放能量发光以及固体化合物受到光子、带电粒子、电场或电离辐射点激发，发生的能量吸收、存储、传递和转换而进行的固体发光[2]。

发光材料发光属于第二种发光方式，辐射的光能取决于电子跃迁前后电子所在能级的能量差，两个能级之间的能量差越大，发射的波长越短，稀土离子具有4f能级，吸收能量的能力强，转换效率高而且具有发射可见光能力强而且稳定等优点，受到人们的青睐。

上世纪六十年代是稀土离子发光及其发光材料基础研究和应用发展的划时代转折点。

国外学者进行二价稀土离子的4f-4f能级跃迁、4f-5d能态及电荷转移态的基础研究，发现上转换现象，完成二价稀土离子位于5000cm-1以下的4f电子组态能级的能量位置基础工作，所有二价稀土离子的发光和激光均起源十这些能级，这些能级间的跃迁产生从紫外至近红外荧光光谱。

稀土离子的光学光谱学、晶体场理论及能量传递机理等研究口益深入和完善，新的现象和新概念不断被揭示和提出，新材料不断被研制。

1964年，在国际上由十稀土分离技术的突破，导致高效YVO4:Eu和Y203:Eu红色荧光粉的发明，紧接着，1968年又发明另一种高效的Y2O2S:Eu3+红色荧光粉。

稀土发光材料发光原理
稀土发光材料发光的原理是通过激发稀土元素中的电子，使其跃迁到较高的能级，然后在自发辐射的过程中释放出光子。

这个过程可以分为两个步骤：激发和辐射。

激发是指外界能量激发稀土元素中的电子跃迁到较高的能级。

通常采用光或电子束激发的方式，通过吸收光子或电子的能量，使得电子跃迁到激发态。

在激发态，电子处于不稳定状态，因为其能量高于基态。

辐射是指处于激发态的电子自发地跃迁到较低的能级并释放出光子的过程。

这种自发辐射会导致光子的发射，从而形成所谓的发光现象。

跃迁的发生取决于电子能级的结构，具体的激发和辐射过程可通过能级示意图表示。

稀土发光材料之所以能够发出不同颜色的光，是因为稀土元素的能级结构决定了其跃迁的能量差异。

不同的能级跃迁对应不同的光子能量，而光的能量与波长成反比。

因此，稀土元素的能级结构决定了材料所发出的光的颜色。

总之，稀土发光材料的发光原理是通过激发稀土元素中的电子到较高能级，然后在自发辐射的过程中释放光子，形成发光现象。

不同的能级跃迁决定了发出的光的颜色。

稀土发光材料发光原理稀土发光材料是一种具有特殊发光性能的材料，其发光原理主要是由稀土元素的激发态和基态之间的跃迁所导致的。

稀土元素是指周期表中镧系元素和锕系元素，它们在材料中的激发态和基态之间的跃迁可以产生特殊的发光效果，因此被广泛应用于发光材料中。

稀土发光材料的发光原理主要包括两种机制，一种是基于激发态的辐射跃迁，另一种是基于能级的非辐射跃迁。

在这两种机制中，激发态的辐射跃迁是主要的发光原理。

在稀土发光材料中，当外界能量作用于材料时，稀土元素的电子会被激发到高能级的激发态，形成激发态的离子。

这些激发态的离子在短时间内会通过非辐射跃迁回到基态，释放出部分能量。

而在这个过程中，部分能量会以光的形式辐射出来，形成发光效果。

这就是稀土发光材料的发光原理之一，基于激发态的辐射跃迁。

而另一种发光原理是基于能级的非辐射跃迁。

在这种机制下，稀土元素的电子被激发到高能级的激发态后，会在非辐射跃迁的过程中释放出部分能量。

虽然这部分能量不以光的形式辐射出来，但是在一些特殊情况下，这部分能量会转化为光的能量而发光。

这种发光机制在一些特殊的稀土发光材料中也得到了应用。

除了这两种主要的发光原理外，稀土发光材料的发光效果还受到一些其他因素的影响，比如稀土元素的种类、晶体结构、杂质离子的影响等。

这些因素都会对稀土发光材料的发光效果产生一定的影响。

总的来说，稀土发光材料的发光原理是基于稀土元素的激发态和基态之间的跃迁所导致的。

这种特殊的发光原理使得稀土发光材料在发光效果上具有独特的优势，因此在LED、荧光材料、激光材料等领域得到了广泛的应用。

对于稀土发光材料的发光原理的深入研究，不仅有助于提高发光材料的性能，还可以拓展其在各种领域的应用，具有重要的科学研究和工程应用价值。

稀土配合物的发光原理
稀土配合物的发光原理主要基于4f电子的跃迁。

具有未充满4f壳层的稀土原子或离子拥有大约30000条可观察到的谱线，这些谱线可以发射从紫外光、可见光到近红外光区的各种波长的电磁辐射。

由于稀土原子具有5s5p 轨道的屏蔽作用，内部4f电子的跃迁几乎不受外部环境的影响，使得其发射谱带窄、色纯度高。

在稀土配合物的发光过程中，配体受到激发后产生的单重激发态激子经系间窜越跨越到三重激发态激子，然后三重激发态激子的能量传递给稀土离子，进而稀土离子辐射发光。

稀土配合物的发光可利用单重态和三重态激子的能量，理论上可以实现100%的量子效率，因而稀土配合物被视为理想的发光材料。

以上内容仅供参考，如需更全面准确的信息，可以查阅化学专业书籍或咨询相关化学专家。

稀土发光原理稀土元素是一类特殊的化学元素，它们在自然界中存在于稀有矿物中，因此得名。

稀土元素的特殊性在于它们具有发光的性质，这一性质被广泛应用于荧光材料、荧光粉、荧光屏幕等领域。

那么，稀土元素是如何发光的呢？接下来我们将深入探讨稀土发光的原理。

首先，我们需要了解稀土元素的电子结构。

稀土元素的原子结构中，最外层电子的数量并不固定，这导致了稀土元素的电子结构异常复杂。

由于这种特殊的电子结构，稀土元素具有许多独特的物理和化学性质，其中包括发光性质。

稀土元素的发光原理主要涉及到激发态和基态之间的跃迁。

当稀土元素受到激发能量的作用时，其电子会从基态跃迁到激发态。

在这个过程中，电子吸收了能量，处于激发态。

随后，电子会自发地返回到基态，释放出能量。

这种能量释放的过程就是发光的过程。

在稀土元素中，发光的能级结构是非常复杂的。

不同的能级结构决定了稀土元素发出的光谱特性。

一些稀土元素发出的光谱是单色的，而另一些则是多色的。

这种多样性使得稀土元素在发光材料领域具有广泛的应用前景。

除了能级结构的影响外，稀土元素的发光还受到晶体场效应的影响。

晶体场效应会改变稀土元素的能级结构，从而影响其发光性质。

通过合理地选择晶体结构和控制晶体场效应，可以调控稀土元素的发光性能，实现特定波长的发光。

总的来说，稀土元素的发光原理是一项复杂而又有趣的研究课题。

通过深入研究稀土元素的电子结构、能级结构和晶体场效应，我们可以更好地理解稀土元素的发光机制，为发光材料的设计和应用提供理论指导。

在实际应用中，稀土发光材料已经被广泛应用于LED照明、显示屏、荧光标记等领域，为人类的生活和科技发展带来了诸多便利。

随着对稀土发光原理的深入研究，相信稀土发光材料会在未来的科技领域发挥越来越重要的作用。

总之，稀土发光原理是一门富有挑战性和发展前景的研究领域。

通过不断深入地探索稀土元素的发光机制，我们可以为发光材料的设计和应用提供更多的可能性，推动科技的进步和人类社会的发展。

稀土发光材料稀土发光材料是一种非常特殊和具有重要应用价值的材料。

它们具有较高的发光效率、发光色彩丰富、发光稳定性好等特点，在照明、显示、生物标记、激光和光电器件等领域有着广泛的应用。

稀土元素是指化学周期表中第57至第71号元素，也包括锕系元素中放射性的钚、镅和锎。

这些元素在自然界中分布相对较少，因此被称为稀土元素。

它们的外层电子结构的特殊性使得稀土元素具有特殊的物理和化学性质，这也决定了稀土元素可以产生发光现象。

稀土发光材料的发光原理是基于稀土离子在材料中的特殊能级结构。

稀土离子的能级结构可以由外层电子结构的特殊性和晶体场效应来解释。

在材料中引入适量的稀土离子，可以使其处于不同能级，当激发能量施加到材料上时，稀土离子从较低能级跃迁到较高能级，再经过非辐射跃迁返回基态时释放出光能，产生发光现象。

稀土发光材料的种类很多，常见的有氧化物发光材料、碱金属卤化物发光材料和硫化物发光材料等。

每种材料由不同的稀土元素组成，可以发射出不同波长的光。

例如，镧系元素可以发射出红、橙、黄、绿、蓝、紫等色彩的光，而铒系元素则可以发射出红外光。

稀土发光材料在照明领域有着广泛的应用。

由于其较高的发光效率和发光稳定性好，稀土发光材料可以用于制造高效节能的荧光灯、LED灯和照明装饰品，有效替代传统的白炽灯和荧光灯。

稀土发光材料还可以用于显示器件，例如液晶显示器和有机发光二极管（OLED）。

此外，稀土发光材料还可以应用于生物标记。

通过在稀土发光材料上引入特定的功能分子，可以将其用于细胞和生物分子的标记和探测。

这种材料可以在低激发能量下发射出特定波长的光，用于细胞和生物分子的成像和检测。

在激光领域，稀土发光材料也起到了重要的作用。

稀土离子在材料中的激发能级结构使得其可以产生激光效应，被广泛应用于激光器件的制造。

例如，钕掺杂的氧化物和磷酸盐材料被广泛用于激光器中，发射出具有较高功率和较短波长的激光。

总之，稀土发光材料是一种非常重要的材料，具有较高的发光效率、发光色彩丰富、发光稳定性好等特点。

稀土发光原理稀土元素是指化学元素周期表中镧系元素和锕系元素，它们在自然界中并不是很常见，但却在许多领域中发挥着重要作用，其中包括发光材料。

稀土元素的发光原理是一种特殊的物理现象，它们能够在受到激发后产生可见光。

本文将介绍稀土发光的基本原理以及其在实际应用中的重要性。

稀土元素之所以能够发光，是因为它们具有特殊的能级结构。

在原子的能级结构中，电子围绕原子核以不同的轨道运动，每个轨道对应着特定的能量。

当外部能量作用于原子时，电子可以跃迁到更高能级的轨道上，而当电子返回到低能级轨道时，就会释放出能量。

这种能量释放的过程就是发光的原理。

稀土元素之所以能够产生特殊的发光效果，是因为它们的电子结构与一般的元素有所不同。

在稀土元素中，由于4f电子的存在，使得它们的能级结构变得非常复杂。

这种复杂的能级结构导致了稀土元素在受到激发后能够产生多种不同波长的发光，从而呈现出丰富多彩的光谱特性。

在实际应用中，稀土发光材料被广泛应用于荧光显示器、LED照明、激光技术等领域。

其中，荧光显示器是最常见的应用之一。

通过在荧光粉中掺入不同的稀土元素，可以实现不同颜色的荧光效果，从而用于制造彩色显示器。

此外，稀土元素还可以用于制造LED照明中的荧光粉，以实现高效的白光发光效果。

在激光技术中，稀土元素也被用作激发剂，用于产生高能量的激光光束。

总的来说，稀土发光原理是一种重要的物理现象，它不仅具有基础科学研究的价值，还在许多实际应用中发挥着重要作用。

通过深入研究稀土元素的发光机制，可以为我们开发出更加高效、环保的发光材料，推动光电子技术的发展。

希望本文能够帮助读者更好地理解稀土发光原理，并对其在实际应用中的潜在价值有所启发。

浅述稀土发光材料浅述稀土发光材料日新月异的现代技术的发展需要很多新型材料的支持。

自从第三次科技浪潮席卷全球以来，新型材料同信息、能源一起，被称为现代科技的三大支柱。

新材料的诞生会带动相关产业和技术的迅速发展，甚至会催生新的产业和技术领域。

材料科学现已发展成为一门跨学科的综合性学科。

根据我国当前及未来发展的实际情况，新材料领域值得注意的新发展方向主要有半导体材料、结构材料、无机发光材料、有机／高分子材料、敏感与传感转换材料、纳米材料、生物材料及复合材料。

1. 稀土发光材料简介1.1 稀土发光材料的电子组态特征稀土离子的发光特性来源于其电子构型的特殊性。

发射与激发主要源于4f能级间或5d-4f能级间的电子跃迁。

研究稀土发光材料，实际是研究4f轨道上与f电子的物理性质相关的材料。

稀土原子和离子的电子组态具有下列特征：(1) 中性La系原子中，没有4f电子的La (4f0), 4f电子半充满的Gd (4f7)和4f电子全充满的Lu (4f14)都有一个5d电子，即m＝1；此外，Ce原子也有一个5d电子，其他La系原子的 m 都为零。

(2) 对于一个具体的稀土元素，相对于6s和5d电子，4f 电子的能量要低一些，因此6s和5d最容易电离，如果没有5d电子，4f电子也容易电离一个，所以很容易形成三价稀土离子Re3+ (4fn).部分稀土元素除了稳定的+3价之外，也存在异常的+2和+4价态。

La3+ (4f0), Gd3+ (4f7)和Lu3+ (4f14)已处于稳定结构，获得+2和+4价态是相当困难的；Ce3+ (4f1)和Tb3+(4f8)失去一个电子即达稳定结构，因而出现+4价态；Eu3+ (4f6)和Yb3+ (4f13)接受一个电子即达稳定结构，因而易出现+2 价态。

(3) 三价La系离子的4f电子在空间上受到外层的5s25p6壳层所屏蔽，故受外界的电场，磁场和配位场等外场的影响较小，使它们的显著不同于过渡元素的离子在三价稀土离子中，没有4f电子的La3+ (4f0)及 4f 电子全充满的Lu3+(4f14)都具有充满的壳层，因此它们都是无色的离子，具有光学惰性，很适合作为发光和激光材料的基质。