2010年9月發生中日釣魚台撞船事件後，中國突然對日本實施稀土出口禁運，從此北京便常將稀土武器化，以對付西方國家。日本則開始研究各種可能方案，避免遭到中國勒索。《每日新聞》稍早報導，日本科學家針對不依賴稀土的替代新材料的研發正在穩步推進。
報導指出，稀土元素是17種元素的統稱：15種鑭系元素（原子序從57的鑭到71的镥），加上鈧（原子序數21）和釔（原子序數39）。
其中，釹（原子序60）最為人所知。它與鐵混合後，可製成世界上最強的永久磁鐵之一。釹廣泛應用於電子設備和電動車領域。
然而，稀土元素的化學性質相似，這使得從礦石中分離和冶煉變得十分困難。根據美國地質調查局的統計數據，截至2024年，世界稀土元素儲量預計將超過9,000萬噸，其中約一半位於中國，而中國的冶煉量佔全球總量的90%以上。
換句話說，世界稀土元素的供應幾乎完全依賴中國，這構成了重大風險。
磁振造影（MRI）設備就需要用到稀土元素。它使用超導磁體進行成像，並且必須保持在攝氏-269度或更低的極低溫下。
鈥（元素編號67）用於冷卻。它具有在極低溫度下仍能保持高比熱容（即儲存熱量的能力）的特性。透過使用鈥（實際上是鈥銅合金）作為冷儲存材料，並反覆吸收和釋放熱量，就可以將溫度冷卻到極低的水平。
那麼，鈥為何具有這些特性呢？
原子中的電子具有磁性（自旋）。在室溫下，自旋方向是隨機的，但低於某個溫度時，所有電子會同時排列。這被稱為「磁相變」。就像水在攝氏0度時會變成冰一樣，其性質會劇烈變化，比熱容也會變得極高。
鈥在接近低溫閾值的溫度下會發生磁相變。而其他金屬在該閾值下的溫度則高得多，因此不適合用作低溫材料。
日本國立材料科學研究所（NIMS）首席研究員寺田典樹慮改變原子結構：「我們能否用其他材料誘導磁相變呢？」
普通原子構成正方形晶格，當自旋排列整齊時，晶格才能保持穩定。然而，當使用特殊方法建構等邊三角形晶格時，平衡被打破，導致排列困難。最終，為了實現排列，晶格形狀略有改變，但這會降低溫度。
寺田博士首次成功地利用鐵、銅和少量鋁的氧化物混合物，將磁相變溫度顯著降低至攝氏-269度以下。
寺田博士興奮地說：「鈥產量少，難以取得。我們希望用常見材料取代它，並力求實現實際應用。」
其他領域也在進行消除稀土元素的研究。
釹磁鐵的缺點是在高溫下會失去磁力，因此不適用於工業機械。添加少量鏑（66號元素）可將其耐熱性提高到近攝氏200度。鏑在全球需求旺盛，推高了價格。
日本國立材料科學研究院 (NIMS) 研究組組長塞佩利 (Navido Sepelli) 正在利用人工智慧 (AI) 分析各種磁體的微觀結構。他致力於開發無需使用鏑即可承受高溫的釹磁體，以及使用儲量更豐富的釤（62號元素）作為替代品的磁鐵。
東北大學徐超男教授也正在研究「應力發光」。這是一種材料在受到力或振動時反覆發光的現象。徐教授於1999年發現了這項技術，預計該技術將擁有廣泛的應用前景，包括利用光來檢測基礎設施應變的結構診斷。
然而，使用普通材料時，這種發光現象非常微弱。先前人們認為，添加镨（編號 59）或銪（編號 63）是獲得實用強度發光的必要條件。
徐博士專注於氧化鋅。氧化鋅因其受力時能產生電壓而聞名，常用於感測器。他發現，只要添加少量鈉，氧化鋅就能在指尖輕觸時發出清晰的近紅外光。
徐博士說：「我從未想過它能在不添加稀土元素的情況下發光。」近紅外光雖然不可見，但能穿透人體，因此可應用於光遺傳學等醫學領域。
報導指出，每位研究人員的目標都是盡可能減少對稀有資源的依賴。或許，在更豐富的資源中，還蘊藏更多的可能性。
