本研究由卢年端、宋晓艳等人发表，主要内容是介绍了一种尺寸可控的多种纯稀土纳米粉末的制备方法。稀土元素因其独特的电子结构和物理化学特性，在材料科学领域受到广泛关注。在纳米尺度下，稀土金属展现出小尺寸效应、表面效应和宏观量子效应，使得它们在磁性、催化、光学及力学性能方面具有特殊优势。然而，纯稀土金属的高度化学活性和制备技术要求的严格性，使得对它们在纳米尺度下的基本性质研究非常有限。
惰性气体蒸发－冷凝法是一种适合制备纯稀土纳米粉末的方法，它在惰性气体气氛中通过高温等离子体使稀土金属蒸发后冷凝，形成纳米粉末颗粒。研究团队分析了稀土金属蒸汽压随温度变化的特性，首次确定了使用惰性气体蒸发－冷凝法适合制备纳米粉末的稀土金属种类。以Sm（钐）、Nd（钕）、Gd（钆）三种纯稀土金属为例，通过透射电镜观察了这些金属纳米颗粒的形貌和晶体结构，并测算出平均粒径及粒径分布。
研究中发现，惰性气体种类、气体压力、电弧电流、电弧电压、电极距离和稀土金属的蒸汽压等因素，均对稀土纳米粉末的粒径和产率有重要影响。实验中通过调整这些参数，可以实现对纳米粉末颗粒尺寸的精细控制。
惰性气体蒸发－冷凝法实验装置主要包括生成室、冷凝室、收集室三部分。实验前，先用机械泵、罗茨泵、分子泵将三室抽至真空度达5.0×10^-3Pa以上，然后充入惰性气体，使生成室内的压强略低于标准大气压。通电后，电极间产生电弧放电，使得稀土金属迅速熔融蒸发成蒸汽。蒸汽与惰性气体原子碰撞后形成核，经过凝集与生长形成均匀尺寸的粒子簇，这些粒子簇在气流作用下进入收集室，冷凝沉积后得到纳米粉末。实验还考察了惰性气体压力、电弧电流和电压、电极距离等参数对制备过程的影响，并据此提出了一套控制纳米粉末粒径和产率的工艺参数。
本研究得到了国家自然科学基金和高校博士点专项科研基金的资助。研究的创新点在于首次系统地指出了适合用惰性气体蒸发－冷凝法制备的稀土金属种类，并详细探讨了相关工艺参数对纳米粉末制备的影响，为制备高纯度的稀土纳米粉末提供了理论依据和实践指导，对纳米稀土材料的后续研究和应用具有重要意义。
