Nhóm các nhà nghiên cứu từ Đại học Bohai (Trung Quốc), Đại học Đông Bắc ở Thẩm Dương (Trung Quốc) và Viện Khoa học Vật liệu (Nhật Bản) đã kết nối nitrate của các nguyên tố đất hiếm với sulfate và amoniac lỏng, kết quả là đã tổng hợp chất bột mới có thể phát quang (có khả năng chuyển đổi dòng điện thành ánh sáng). Khả năng phát quang (phát ánh sáng) là phổ biến trong hợp chất của các nguyên tố đất hiếm, và điều này không đáng ngạc nhiên. Nhưng, quang phổ của hợp chất mới là rất độc đáo, không giống bất kỳ hợp chất được biết đến hoặc đang được dự đoán. Sau khi so sánh roentgenogram với cơ sở dữ liệu, các nhà khoa học đã thấy rằng, hợp chất mới không thuộc bất kỳ loại nào được biết đến.
Để xác định cấu trúc tinh thể của hợp chất mới (mô tả tinh thể bao gồm những nguyên tử của các nguyên tố hóa học nào, và các nguyên tử trong tinh thể được bố trí như thế nào), nhóm nghiên cứu của Trung Quốc và Nhật Bản đã mời các đồng nghiệp Nga.
Chuyên gia Maxim Molokeev của Đại học Siberia và Viện Vật lý Kirensky, chi nhánh Siberia của Viện Hàn lâm Khoa học Nga, đã thực hiện nhiệm vụ này và xác định rằng, hợp chất này thực sự thuộc về một loại mới chưa biết đến trước đây.
"Nhiệm vụ khó khăn nhất là nhận được đơn tinh thể của hợp chất mới để nghiên cứu nó bằng tia X — phương pháp truyền thống để xác định cấu trúc đơn tinh thể. Với chất bột, nhiệm vụ này là phức tạp hơn nhiều", — ông Maxim Molokeev cho biết.
Sau khi giải mã roentgenogram của chất bột kết tinh, Maxim Molokeev phát hiện ra rằng, vật liệu mới bao gồm các tứ diện (tetra) anion của oxit lưu huỳnh (SO₄2-) và ion đất hiếm được bao quanh bằng các nguyên tử oxy. Cách bố trí những tứ diện của oxit lưu huỳnh không có trật tự cố định.
Tính năng đáng ngạc nhiên nhất của hợp chất mới là khi đun nóng đến 800 ℃ xảy ra quá trình tổng hợp chất phát quang thân thiện môi trường, chất phát quang loại mới có thể được sử dụng trong công nghiệp điện tử (để sản xuất các thiết bị phát sáng, chẳng hạn như màn hình). Điều đáng chú ý là trong quá trình tổng hợp, chỉ tạo ra nước thông thường, mà trong quá trình sản xuất các chất phát quang tương tự khác thường tạo ra những sản phẩm phụ độc hại.
