แกโดลิเนียม(III) ออกไซด์ (ในสมัยโบราณเรียกว่าแกโดลิเนีย ) เป็นสารประกอบอนินทรีย์ที่มีสูตร Gd O เป็นหนึ่งในรูปแบบที่พบได้ทั่วไปของธาตุหายากแกโดลิเนียมซึ่งอนุพันธ์ของธาตุนี้เป็นสารเพิ่มความคมชัดที่มีศักยภาพสำหรับ การ ถ่ายภาพด้วยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า^{[ 2 ]}

แกโดลิเนียมออกไซด์มีโครงสร้างสองแบบ โครงสร้างลูกบาศก์ ( cI80 , Ia 3 ), หมายเลข 206 ) คล้ายกับโครงสร้างของแมงกานีส(III)ออกไซด์และแลนทานัมไตรวาเลนต์เซสควิออกไซด์ที่มีน้ำหนักมาก โครงสร้างลูกบาศก์มีไซต์แกโดลิเนียมสองประเภท แต่ละประเภทมีเลขโคออร์ดิเนชัน 6 แต่มีรูปทรงเรขาคณิตโคออร์ดิเนชันที่แตกต่างกัน โพลีมอร์ฟที่สองคือโมโนคลินิก ( สัญลักษณ์เพียร์สัน mS30, กลุ่มอวกาศ C2/m, หมายเลข 12) ^{[ 3 ]}ที่อุณหภูมิห้อง โครงสร้างลูกบาศก์มีความเสถียรมากกว่า การเปลี่ยนเฟสไปเป็นโครงสร้างโมโนคลินิกเกิดขึ้นที่ 1200  °C เหนือ 2100  °C จนถึงจุดหลอมเหลวที่ 2420  °C เฟสหกเหลี่ยมจะเด่นกว่า^{[ 4 ]}

แกโดลิเนียมออกไซด์สามารถเกิดขึ้นได้จากการสลายตัวด้วยความร้อนของไฮดรอก ไซ ด์ไนเตรต คาร์บอเนต หรือออกซาเลต [ ^{5 ] แกโดลิเนียม}ออกไซด์เกิดขึ้นบนพื้นผิวของโลหะแกโดลิเนียม

แกโดลิเนียมออกไซด์เป็นออกไซด์พื้นฐานพอสมควร ซึ่งบ่งชี้ได้จากปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นได้ง่ายกับคาร์บอนไดออกไซด์เพื่อให้ได้คาร์บอเนต ละลายได้ง่ายในกรดแร่ทั่วไป แต่มีความซับซ้อนตรงที่ออกซาเลต ฟลูออไรด์ ซัลเฟต และฟอสเฟตนั้นละลายน้ำได้น้อยมากและอาจเคลือบเม็ดออกไซด์ ทำให้ไม่สามารถละลายได้อย่างสมบูรณ์^{[ 6 ]}

เป็นที่ทราบกันดีว่ามีหลายวิธีที่สังเคราะห์อนุภาคนาโน ของแกโดลิเนียมออกไซด์ โดยส่วนใหญ่จะอาศัยการตกตะกอนของไฮดรอกไซด์โดยปฏิกิริยาของไอออนแกโดลิเนียมกับไฮดรอกไซด์ ตามด้วยการกำจัดน้ำด้วยความร้อนจนกลายเป็นออกไซด์ อนุภาคนาโนเหล่านี้มักจะถูกเคลือบด้วยวัสดุป้องกันเพื่อหลีกเลี่ยงการก่อตัวของกลุ่มผลึกขนาดใหญ่^{[ 7 ] [ 8 ] [ 9 ]}

อนุภาคนาโนของแกโดลิเนียมออกไซด์เป็นสารเพิ่มความคมชัดที่มีศักยภาพสำหรับการถ่ายภาพด้วยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า (MRI) การเตรียมอนุภาคแกโดลิเนียมออกไซด์ขนาด 20–40 นาโนเมตรที่เคลือบด้วยเดกซ์แทรน มีค่ารีแลกซ์ซิวิตี 4.8 s ⁻¹ mM ⁻¹ต่อไอออนแกโดลิเนียมที่ 7.05 T (ซึ่งเป็นสนามแม่เหล็กที่สูงผิดปกติเมื่อเทียบกับเครื่องสแกน MRI ที่ใช้ในทางคลินิกซึ่งส่วนใหญ่อยู่ในช่วง 0.5 ถึง 3 T) ^{[ 7 ]}อนุภาคขนาดเล็กกว่าระหว่าง 2 ถึง 7  นาโนเมตรได้รับการทดสอบเป็นสาร MRI ^{[ 8 ] [ 9 ]}

• ลิดสเตตบางชนิด เมื่อเจือด้วยไอออน ของธาตุหายาก เช่นนีโอดีเมียมหรือเออร์เบียม Gd2O3 สามารถผลิตเลเซอร์ที่มีประสิทธิภาพสูงและความยาวคลื่นเฉพาะ ซึ่งมีความสำคัญในการใช้งานต่างๆ รวมถึงการสื่อสารโทรคมนาคมและขั้นตอนทางการ^{[ 10 ]}
• Gd O ใช้ในเซลล์เชื้อเพลิงออกไซด์แข็ง บางชนิด (SOFCs) ^{[ 11 ] [ 12 ]}