晶体Zn（antipyrine）2（NO3）2∶VO^2＋的EPR谱及光吸收谱的理论研究

由于硝酸钒锌二安替比林晶体[Zn(antipyrine)2(NO3)2∶VO2 ]中配体O2-的自旋-轨道耦合参量0pζ≈150cm-1与中心过渡族3d1离子V4 的ζ0d≈248 cm-1相差不太大,故配体的自旋-轨道耦合参量0pζ对电子顺磁共振(EPR)谱和光吸收谱的贡献必须考虑。采用双自旋-轨道耦合参量模型和相关的晶体场能级公式,计算了Zn(antipyrine)2(NO3)2∶VO2 晶体的EPR谱和光吸收谱,所得理论结果与实验发现很好符合;确定了该晶体的局域对称结构沿C4轴的四角畸变约为0.45 nm;计算发现,较大的κ值说明VO2 中未配对的s电子对超精细结构常数有较大的贡献。并对上述这些结果的合理性进行了讨论。     

锌磷酸盐玻璃掺杂VO~(2+)吸收光谱和EPR谱研究

3d1离子(如VO2+,V4+)是一类非常重要的离子,其掺杂电子顺磁共振谱已有大量的研究,积累了丰富的实验数据。利用3d1离子在四角压缩八面体对称中EPR参量的高阶微扰公式,计算了锌磷酸盐玻璃晶体中掺杂VO2+的EPR参量(g因子g‖,g⊥和超精细结构常数A‖,A⊥)和光吸收谱。由于锌磷酸盐玻璃晶体中掺杂VO2+中配体O2-的自旋-轨道耦合参量ζ0p(≈150cm-1)与中心过渡金属3d1离子V4+的ζ0d(≈248cm-1)相差不太大,故来自配体的自旋-轨道耦合参量ζ0p对EPR参量和光吸收谱的贡献必须予以考虑。采用重叠模型建立了杂质中心结构参数与电子顺磁共振(EPR)参量以及光吸收谱之间的定量关系;通过拟合锌磷酸盐玻璃中V4+中心的EPR参量和光吸收谱理论与试验符合,获得了杂质中心[VO6]8-基团的局域结构;研究发现,[VO6]8-基团的平行和垂直于C4轴的键长分别为:R‖≈0.175nm,R⊥≈0.197nm,即[VO6]8-基团的局域结构为沿C4轴方向呈压缩的八面体结构;所得EPR参量和光吸收谱的理论值与实验符合很好,并对上述结果的合理性进行了讨论。这说明微扰法可以用来研究材料中掺杂3d1过渡金属离子的EPR参量和光吸收谱。此外,对超精细结构常数(A‖和A⊥)的研究发现,较大的芯区极化常数κ值说明VO2+中未配对的s电子对超精细结构常数有较大的贡献。     

晶体NiX2(X=Cl,Br,I)的光谱和电子顺磁共振谱研究

在强场耦合图像中,采用双自旋-轨道耦合(SO)参量模型建立了过渡族3d2(3d8)离子的三角对称下全组态光谱能级和电子顺磁共振(EPR)公式.与经典的晶体场理论(仅考虑中心金属离子的自旋-轨道耦合作用)相比较,该公式还包括了配体离子的自旋-轨道耦合作用的贡献,这一模型在应用于计算共价性较强的晶体光谱和电子顺磁共振谱可得到合理的结果.作为验证,用完全对角化方法研究了品体NiX2(X=Cl,Br,I)的光谱和电子顺磁共振谱,结果表明,理论与实验很好地符合.建立的全组态谱能级和电子顺磁共振公式为更精确地计算光谱和电子顺磁共振谱提供了一条可行方法.     

晶体PZCST:VO2+的EPR谱及光吸收谱的理论研究

采用双旋-轨耦合参量模型和3d¹电子组态在四角对称下的能级公式,计算了KZnClSO₄·3H₂O(PZCST): VO²⁺的EPR谱和光吸收谱,所得EPR谱和光吸收谱的理论结果与实验发现符合得很好. 研究发现,该晶体沿C₄轴局域对称结构呈压缩的四角畸变,其大小为0.47 nm;大的κ值表明VO²⁺的未配对电子的自旋极化对超精细结构常数有着较大的贡献.     

晶体C_3H_7NO_2:VO~(2+)的自旋哈密顿参数及局域结构

在晶体场理论(CF机制)和电荷转移机制(CT机制)的基础上,结合双自旋-轨道耦合参量模型、自旋哈密顿量的高阶微扰公式及晶场能量公式计算得到C_3H_7NO_2:VO~(2+)晶体的自旋哈密顿量(EPR参量)和吸收光谱,及电荷转移跃迁能级.对比只采用CF机制和采用双重机制下的计算结果,发现高价钒离子(V~(4+))掺杂在C_3H_7NO_2晶体中的CT机制对于其EPR参量的影响不能忽略.     

Ni~(2+):CsMgCl_3的光学吸收谱和EPR的研究

应用三角晶场中d2 (d8)电子组态包括静电相互作用和自旋 轨道耦合作用的强场能量矩阵 ,采用完全对角化方法 ,精确地计算了具有D3d 对称的Ni2 + :CsMgCl3 的光学吸收谱和EPR谱。理论结果与实验值符合得很好。     

Ni~(2+):LiNbO_3的光学吸收谱和EPR的研究

应用三角晶场中d2 (d8)电子组态的包括静电相互作用和自旋 轨道耦合相互作用的强场能量矩阵 ,采用完全对角化方法 ,精确地计算了具有C3V 对称的Ni2 +:LiNbO3 的光学吸收谱和EPR谱。理论结果与实验值符合得很好     

三角对称晶场中4A2(3d3)态离子EPR参量的SS和SOO机制

考虑了在以前工作中被忽略的自旋与自旋 (Spin spin(SS) )磁相互作用以及一个电子自旋与另外电子轨道 (Spin other orbit (SOO) )之间的磁相互作用 ,用VisualBasic6.0设计了新的CDM/EPR计算程序 .该程序不仅能计算 4 A2 (3d3)态离子在晶体中的EPR参量 ,而且能计算体系的光谱精细结构 .利用该程序研究了红宝石晶体与绿宝石晶体的EPR参量与光谱精细结构 ,理论与实验符合甚好 .在此基础上 ,研究了SS与SOO磁相互作用对EPR参量及其光谱的贡献 .发现在磁相互作用的三个部分中 ,EPR参量的主要来源是旋 轨 (Spin orbit (SO) )耦合相互作用 ;SS磁相互作用对零场分裂 (Zero fieldsplitting(ZFS) )参量D具有重要贡献 ,在研究中不能被忽略 ,而SOO磁相互作用对ZFS参量D的贡献较小 ;SS与SOO磁相互作用对Zeemang因子以及光谱的贡献甚微     

NH4I:Cu2+(Ⅱ4)的混合基态EPR g因子的研究

考虑到NH4I:Cu2+(Ⅱ4)晶体中,Cu2+离子替代NH+4后在第四层邻近体出现一个NH+4空位,以及络离子(CuI6)4-中配体I的价电子有很强的自旋-轨道(SO)耦合相互作用,引进了2B1g态混合进基态2A1g的机制,用双自旋-轨道耦合参数(DSOP)模型和半经验分子轨道法研究了NH4I:Cu2+(Ⅱ4)的EPR g因子.计算结果与实验值符合好,合理地解释了g‖移动Δg‖(=g‖-ge)＞0的疑惑.?     

Ni~(2 )∶CsMgCl_3晶体的光谱精细结构、零场分裂参量及Jahn-Teller效应

应用不可约张量理论构造了三角对称晶场中3d2/3d8态离子的45阶可完全对角化的微扰哈密顿矩阵,研究了CsNiCl3单晶掺入Cs MgCl3晶体后光谱精细结构、晶体结构、零场分裂参量、Jahn-Teller效应以及自旋单重态对Ni2 离子基态能级的影响,理论与实验相符合.研究了自旋-自旋耦合作用和Trees修正对Ni2 :Cs MgCl3晶体的光谱精细结构和零场分裂参量的影响,发现有五种机理会影响零场分裂参量:(1)自旋-轨道耦合机理;(2)自旋-自旋耦合机理;(3)自旋-轨道与自旋-自旋联合耦合机理;(4)自旋-轨道与Trees修正联合耦合机理,(5)自旋-自旋作用与Trees联合耦合机理.其中自旋-轨道耦合机理是最主要的,其它几种机理也是不可忽略的.     

Ni2+:RbMgF3的电子顺磁共振谱的研究

含有过渡金属离子的晶体的光学吸收谱、零场分裂D值和g因子与晶体结构有密切关系,应用Ni^2 的参量化d轨道和三角晶场中d^8电子组态的强场能量矩阵,通过建立完全对角化方法,精确地计算了具有C3ν和D3d两种对称的Ni^2 ：RbMgF3的电子顺磁共振谱,分析了Ni^2 ：RbMgF3的零场分裂D值和g因子与晶体结构参量R和θ的依赖关系。理论值与实验值符合得很好。     

Ni^2＋：LiNbO3的光学吸收谱和EPR的研究

应用三角晶场中d^2(d^8)电子组态的包括静电相互作用和自旋－轨道耦合相综合利用物强场能量矩阵,采用完全对角化方法,精确地计算了具有C3V对称的Ni^2 :LiNbO3的光学吸收谱和EPR谱。理论结果与实验值符合得很好。     

Ni^2＋：CsMgCl3的光学吸收谱和EPR的研究

应用三角晶场中d^2(d^8)电子组态包括静电相互作用和自旋－轨道耦合作用的强场能量矩阵,采用完全对角化方法,精确地计算了具有D3d对称的Ni^2 :CsMgCl3的光学吸收谱和EPR谱,理论结果与实验值符合得很好。     

计算晶体CdCl2:Ni2+的电子顺磁共振谱的完全对角化和高阶微扰方法

采用半自洽场自由Ni²⁺的d轨道波函数和点电荷-偶极子模型,建立局部结构、光谱与电子顺磁共振(EPR)谱(零场分裂D和顺磁g因子)之间的定量关系.利用完全对角化方法(CDP)和高阶微扰方法,统一解释CdCl₂:Ni²⁺晶体的局部结构、光谱和电子顺磁共振谱(EPR),并比较两种计算方法得到的结果.     

Spectroscopic studies on Pb3O4-ZnO-P2O5 glasses doped with transition metal ions

Optical absorption, Electron Paramagnetic Resonance (EPR) studies are carried out on lead zinc phosphate glass systems doped with Cr³⁺ and VO²⁺. From optical absorption investigations the crystal-field parameters Dq, B and C are evaluated. EPR measurements on Cr³⁺ systems indicate that Cr³⁺ ions are located at sites with low symmetry. EPR spectra of vanadyl doped system revealed the characteristic nature of vanadyl ion. Spin-Hamiltonian and hyperfine values are evaluated for both the systems. Optical absorption spectra of vanadyl doped system revealed three bands that are characteristic of VO(II) ion in tetragonally distorted octahedral site. By correlating both EPR and optical data, the dipolar coupling constant (P) and Fermi-constant coupling parameter (κ) and molecular orbital coefficients β^?2, e_π^?2 are evaluated. Electron Paramagnetic Resonance and optical absorption studies showed that the chemical bonds of Cr³⁺ ions and VO²⁺ ions with the ligands have more covalent nature. From these studies it is also observed that lead spinals are playing major key role in sustaining the covalent nature of bonding.     

The ground state and EPR spectrum in monoclinic KY(WO4)2:Nd single crystal

The electron paramagnetic resonance (EPR) of Nd³⁺ ion in KY(WO₄)₂ single crystal was investigated at T=4.2 K using an X-band spectrometer. The observed resonance absorption represents the complex superposition of three spectra corresponding to neodymium isotopes with different nuclear momenta. The EPR spectrum is characterized by a strong g-factor anisotropy. The temperature dependences of the g-factor were caused by strong spin-orbit and orbit-lattice coupling. The resonance lines become broader as temperature increases due to the short spin-lattice relaxation time.