В статье систематически анализируются механизмы формирования оптических и магнитных свойств ионов редкоземельных элементов, введённых в кристаллические решётки. Рассматривается роль 4f-электронной конфигурации, кристаллического поля, спин-орбитального взаимодействия, а также взаимодействий ион–решётка и ион–ион. Для анализа оптических свойств рассматриваются спектры поглощения и фотолюминесценции, энергетическая структура уровней и подход Джадда–Офельта; для магнитных свойств — магнитная восприимчивость, электронный парамагнитный резонанс, g-фактор, расщепление уровней кристаллическим полем и магнитная анизотропия. Показано, что симметрия кристалла и локальное координационное окружение существенно влияют на интенсивность оптических переходов и магнитный отклик. Полученные выводы могут быть использованы при целенаправленном выборе материалов для лазеров, люминофоров, оптических усилителей, магнитооптических устройств и квантовых технологий.
