超新星背景中微子探测
自 2015 年起，该分部与东京大学宇宙射线研究所共同开发了硫酸钆，将其输入超级神关德，并于 2020 年开始使用这种材料观测超新星背景中微子。超级上关德使用 50,000 吨超纯水，注入该设备的硫酸钆必须是高纯度的，尤其是放射性元素，必须降低到降噪的极限。 ppt级分析技术由三井金属基础评估实验室开发，稀有金属部已成功通过溶剂萃取和 pH 值控制将放射性元素（铀和钍）降低到 ppt 级。
激光晶体、荧光粉
稀土能吸收和发射特定波长的光。这种材料广泛用于激光晶体和荧光粉材料。掺钕激光器（1.06 微米）用于加工和其他多功能应用，铒激光器（1.5 微米）用于电信，铒激光器（2.9 微米）用于医疗。
长期以来，荧光粉也被广泛应用（阴极射线管、荧光灯等），但近年来，Ce:YAG（黄色）和其他荧光粉已被用于白光 LED。
光学镜片、玻璃
稀土因其原子量大而具有较高的折射率，被广泛应用于光学材料领域。尽管这种材料的比重很高，但折射率却很高，因此可以减小产品的尺寸。此外，稀土氟化物在紫外线和红外线区域具有很高的透射率，因此可用于纤维和隔离器材料。
在玻璃中添加稀土后，其固有的吸收波长与高折射率相结合，就会产生独特的彩色玻璃。在玻璃中添加铈可使其成为紫外线吸收玻璃。稀土氧化物还被广泛用作陶瓷的釉料。
固体氧化物燃料电池
氧离子导体，如 YSZ（钇稳定氧化锆），可用于固体氧化物燃料电池（SOFC）的电解质层和燃料电极（阳极）。空气电极（正极）也使用镧氧化物等导电陶瓷。
SOFC 将城市煤气转化为氢气，然后可用作发电和热水的燃料，作为一种二氧化碳排放量低的清洁能源，SOFC 正变得越来越受欢迎。
镍氢电池（NiMH 电池）
镍氢（Ni-MH）电池的负极由 La 和 Ce 金属的混合物制成，这种混合物被称为三金属（MM）。MM 是一种可充电电池，被称为储氢合金，通过氢的流动产生电能。
少量的氧化钇（Y2O3）也是电池中的一种重要添加剂，因为它们可以延长电池的使用寿命。镍氢电池和干电池目前都用于混合动力汽车中
汽车废气催化剂
铂和铑等贵金属可用于净化汽油车废气中未完全燃烧的碳氢化合物（CxHy）、一氧化碳（CO）和氮氧化物（NOx），这些气体随后以二氧化碳（CO2）或氮气（N2）的形式排放。为了稳定这种作用，需要添加氧化铈（CeO2）基氧化物（称为辅助催化剂）。氧化铈可以储存氧气，因此可以根据废气中氧气浓度的变化帮助燃烧有害物质。
稀土氧化物催化剂还可用于炼油和合成橡胶聚合。
稀土磁铁
稀土（如钕和钐，在稀土中具有许多磁自旋）与铁族元素的组合可产生高矫顽力和高磁力磁体。特别是 Sm2Co17、Sm2Fe17Nx 和 Nd2Fe14B。这些产品应用广泛，如电动汽车电机、风力涡轮机电机和硬盘磁头。
高温超导体
自 1987 年发现 YBa2Cu3O7（又称 Y123）是一种在液氮温度（-196°C）下具有超导性的 "高温超导体 "以来，世界各地一直在开展相关研究。Y 以外的稀土也具有超导性，因此最近被称为 REBCO 超导体。目前，高温超导电缆和高温超导核磁共振等实际应用的开发工作正在进行中。
磁共振成像对比剂
核磁共振成像可以非破坏性地、高精度地检测人体异常，因此在医疗实践中越来越受欢迎。核磁共振成像可观察到体内水分子振荡的差异，通过加入磁性钆离子可增强这种差异，从而增加强度并产生高对比度的清晰图像。这就是所谓的对比介质。它涂有在体内稳定的有机物质，用于确保钆在体内不会产生任何不良影响。
烧结助剂
氮化铝（AlN）和氮化硅（Si3N4）具有高导热性，可用于为产生高热量的功率半导体（如电动汽车控制器）散热。
氮化物是一种难以烧结的材料，但如果在其中添加氧化钇（Y2O3）作为辅助剂，就能获得致密而坚固的烧结体。 除氮化物外，稀土粉末还被广泛用作各种陶瓷烧结过程中的烧结助剂。
多层陶瓷电容器
电子元件的微型化极大地促进了智能手机和其他设备的微型化和高性能化。这些高性能电子设备中使用了大量具有高介电夹层的多层陶瓷电容器 (MLCC)。
众所周知，在陶瓷电容器中添加稀土氧化物可显著提高可靠性，因此使用了各种稀土氧化物。
耐腐蚀涂层和烧结体
在硅片上制造高分层电路的 CPU、存储器等需要反复沉积和干蚀刻。干法蚀刻使用含有 CF4 气体的等离子体等，在蚀刻过程中，电路板以外的金属和陶瓷会被腐蚀，导致细小颗粒漂浮，从而降低半导体产量。通过热喷涂或使用烧结材料在金属等表面沉积具有高抗氟（CF4）能力的材料（如 Y-O-F），可提高等离子体抗性并防止腐蚀。随着电路布线宽度越来越窄，这种防腐蚀涂层的保护作用就变得至关重要。
中子吸收器
钆对热中子的吸收能力非常强，可用作核裂变的控制材料等。涂有氧化钆和钆箔的墙壁和基板也是热中子吸收器。
事实上，几十到几百微米的涂层或箔有望抑制中子诱发的活化并防止辐射泄漏，从而无需像过去那样使用厚厚的屏蔽墙，并有望实现设备的轻量化和维护的简单化。
