掺入Mg2+对CsNiCl3晶体的基态能级、零场分裂参量及Jahn-Teller效应的影响

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,在考虑了以前工作中被忽略的自旋-自旋耦合作用的基础上计算了CsNiCl3晶体和CsNiCl3:Mg2+晶体的基态能级、晶体结构、零场分裂参量和Jahn-Teller效应,研究了掺入Mg2+对CsNiCl3晶体的光谱、零场分裂参量及Jahn-Teller效应的影响和自旋单重态对基态能级的贡献,发现掺杂使得晶体结构产生畸变,从而改变晶体光谱的精细结构和零场分裂参量,不改变Jahn-Teller效应的分裂规律但改变分裂的大小.     

ZnSiF66H2O:Fe2+晶体光谱结构的杨-特勒效应和电子顺磁共振g因子

研究了过渡金属络合物ZnSiF66H2O∶Fe2 晶体光谱结构的杨特勒效应和电子顺磁共振g因子。由单晶的中子衍射方法得到ZnSiF66H2O∶Fe2 的晶体结构,这种结构可以用SiF62-和Zn(H2O) ∶Fe2 两个离子来描述。而局域三角对称的Zn(H2O) ∶Fe2 离子反映了这种晶体的主要光谱性质。利用不可约张量的理论构成了晶体场和自旋轨道相互作用哈密顿矩阵和电子顺磁共振理论公式,求出了晶体ZnSiF66H2O∶Fe2 中Fe2 离子的电子顺磁共振零场分裂参量(D,F-a)及g因子,并研究了低自旋3L态对电子顺磁共振零场分裂参量的贡献是不能忽略的,而对g因子的贡献是非常小的,并理论计算了它的晶体结构,证实了杨特勒效应的存在,理论计算的结果与实验值是相符的。     

ZnSiF66H2O∶Fe2+晶体光谱结构的杨特勒效应和电子顺磁共振g因子

研究了过渡金属络合物ZnSiF66H2O∶Fe2+晶体光谱结构的杨特勒效应和电子顺磁共振g因子。由单晶的中子衍射方法得到ZnSiF66H2O∶Fe2+的晶体结构,这种结构可以用SiF2-6和Zn(H2O)++∶Fe2+两个离子来描述。而局域三角对称的Zn(H2O)++∶Fe2+离子反映了这种晶体的主要光谱性质。利用不可约张量的理论构成了晶体场和自旋轨道相互作用哈密顿矩阵和电子顺磁共振理论公式,求出了晶体ZnSiF66H2O∶Fe2+中Fe2+离子的电子顺磁共振零场分裂参量(D,F-a)及g因子,并研究了低自旋3L态对电子顺磁共振零场分裂参量的贡献是不能忽略的,而对g因子的贡献是非常小的,并理论计算了它的晶体结构,证实了杨特勒效应的存在,理论计算的结果与实验值是相符的。     

MnFe2O4晶体的基态能级和零场分裂参量

由不可约张量理论构成一个3d4/3d6离子三角(C3V)对称的晶体场和自旋-轨道相互作用哈密顿矩阵,由这个晶体场和自旋-轨道相互作用哈密顿矩阵被完全对角化后能够求出MnFe2O4晶体中的Fe2+离子的电子顺磁共振零场分裂参量D和F-a,计算了低自旋态(3L态)对电子顺磁共振零场分裂参量(D,F-a)的贡献.结果显示低自旋3L态对电子顺磁共振的零场分裂参量的贡献是较强的.理论计算的结果与实验值是相符的.     

晶体材料中3d2态离子自旋哈密顿参量的微观起源

采用了中间场耦合图像，考虑了以前研究中被忽略的SS (spin-spin)磁相互作用以及SOO (spin-other-orbit)磁相互作用，利用完全对角化方法，研究了3d₂态离子在三角对称 (C_3v, D₃, D_3d)晶体中自旋哈密顿(SH)参量的微观起源.发现自旋哈密顿参量 (包括零场分裂参量D和g因子g∥,g⊥)来自四种耦合机理：（1）SO (spin-orbit)耦合机理; (2) SS耦合机理；（3）SOO 关键词： 自旋哈密顿参量 2态离子')" href="#">3d₂态离子 三角对称晶场 SS与SOO作用 SO-SS-SOO联合作用机理     

掺入Mg2+对CsNiCl3晶体的基态能级、零场分裂参量及Jahn-Teller效应的影响

应用不可约张量理论构造了三角对称晶场中3d²/3d^８态离子的45阶可完全对角化的微扰哈密顿矩阵，在考虑了以前工作中被忽略的自旋-自旋耦合作用的基础上计算了CsNiCl₃晶体和CsNiCl₃:Mg²⁺晶体的基态能级、晶体结构、零场分裂参量和Jahn-Teller效应，研究了掺入Mg²⁺对CsNiCl₃晶体的光谱、零场分裂参量及Jahn-Teller效应的影响和自旋单重态对基态能级的贡献，发现掺杂使得晶体结构产生畸变，从而改变晶体光谱的精细结构和零场分裂参量，不改变Jahn-Teller效应的分裂规律但改变分裂的大小. 关键词： 基态能级 掺杂 零场分裂 自旋-自旋耦合     

四角对称晶场中4B1(3d3)态离子的磁相互作用及其自旋哈密顿参量研究

基于完全对角化方法,研究了4B1(3d3)态离子在四角对称晶场中的磁相互作用,分析了自旋哈密顿参量(b02, g∥, g⊥, Δg)的微观起源.结果表明:在被考虑的大部分晶场区域,人们通常考虑的SO(spin-orbit)磁相互作用的贡献最为重要;然而,对于零场分裂参量b02而言,来自其他机理(包括SS(spin-orbit),SOO(spin-other-orbit),SO-SS-SOO)的贡献在大部分晶场区域超过了20%;在部分晶场区域,其他机理的贡献甚至超过SO机理的贡献.详细地分析了Macfarlane 零场分裂参量b02近似三阶微扰理论的收敛性,结果表明:该理论在大部分晶场区域收敛性较差.讨论了3d3态离子第一激发态2Eg分裂的微观起源.并利用群论方法解释了在C4v和C3v对称晶场中2Eg态分裂的不同机理.     

轴对称晶场中d3离子激发态对4A2基态自旋哈密顿参量的影响

采用完全对角化方法,讨论了三角对称和四角对称下d3离子自旋二重态和自旋四重态对基态4A2(4F)自旋哈密顿(SH)参量(包括零场分裂(ZFS)和g因子)的影响机理.并对影响基态SH参量的四种机理(SO机理,SS机理,SOO机理和SO-SS-SOO联合机理)进行了分析.结果表明,自旋二重态与四重态对d3离子基态零场分裂都具有重要贡献;而基态g因子主要由四重态决定,二重态对g因子贡献很小.此外,发现SS机理和SOO机理对基态EPR参量的贡献主要由四重态决定,二重态的影响很小.     

ZnO:V3+晶体光谱和电子顺磁共振谱的理论研究

采用强场耦合图像,建立了3d2电子组态在三角对称中的45×45能量矩阵,通过对角化完全能量矩阵的方法,计算出了ZnO:V3 晶体的45条光谱能级和5个电子顺磁共振谱参量(零场分裂D,g因子g//,g⊥和超精细结构常数A//,A⊥),计算结果与实验数值能很好地符合.计算中还发现V3 杂质中心的局部结构与基质晶体的结构不一致,即V3 在ZnO中并不占据准确的Zn2 位置,而是沿c3轴方向位移一段距离△Z≈0.003 nm.作者对上述这些结果的合理性进行了讨论.     

CsNiCl3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晶体的光谱精细结构、晶体结构、零场分裂参量、Jahn-Telller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.在此基础上,进一步研究了以前工作中被忽略的自旋-自旋耦合作用和Trees修正对CsNiCl3晶体的光谱精细结构和零场分裂参量的影响,发现有四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,其中自旋-轨道耦合机理是最主要的,其他三种机理也是不可忽略的.     

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。     

EPR, optical absorption and superposition model study of Fe³(+) doped strontium nitrate single crystals

Electron paramagnetic resonance (EPR) study of Fe3(+) ions doped strontium nitrate (SN) single crystals is performed at liquid nitrogen temperature and at X band frequency. The spin Hamiltonian (SH) parameters are determined from the resonance lines observed at different angular rotations. The crystal field parameters (CFPs) are evaluated using superposition model of Newman. The Zeeman g-factor and zero-field splitting parameters (ZFSPs) of Fe3(+) ion in SN (truncated SH considered) are: g=1.9989 ± 0.002 and ∣D∣=(338 ± 5) × 10?? cm?1, ∣E∣=(10 ± 5)× 10?? cm?1, a=(458 ± 5)× 10?? cm?1, respectively. The Fe3(+) ion enters the lattice substitutionally replacing the Sr2(+) sites of cubic symmetry. The local site symmetry of Fe3(+) ion in the crystal is orthorhombic (lower than that of the host). The optical absorption study of the crystal is also done at room temperature in the wavelength range 195-925 nm. The energy values of different orbital levels are determined. The observed bands are assigned as transitions from the (6)A?(g)(S) ground state to various excited states of Fe3(+) ion in a cubic crystal field approximation. The observed band positions are fitted with four parameters, the Racah interelectronic repulsion parameters (B and C), the cubic crystal field splitting parameter (Dq) and the Trees correction (α) yielding: B=934, C=2059, Dq=1450, and α=90 (in cm?1). On the basis of EPR and optical data, the nature of metal-ligand bonding in this crystal is discussed. The ZFSPs are also determined theoretically using microscopic SH theory based on perturbation theory and CFPs, B(kq) obtained from superposition model. The values of ZFSPs thus obtained are ∣D∣=(340 ± 5) × 10?? cm?1 and ∣E∣=(15 ± 5) × 10?? cm?1.     

YAG∶Cr^3＋晶体的基态能级分裂及扬-特勒效应

应用不可约张量法和群的理论构造了三角对称晶场中3d3/3d7态离子的可完全对角化的120阶微扰哈密顿矩阵。矩阵中考虑了自旋-轨道相互作用,自旋-自旋相互作用和自旋-其他轨道相互作用,利用该矩阵计算了YAG∶Cr3 晶体的基态能级、零场分裂参量,研究了自旋二重态对基态能级的贡献,理论计算值与实验值相符合,证明二重态对基态的贡献是不可忽略的。在此基础上,进一步研究了自旋-轨道相互作用、自旋-自旋相互作用和自旋-其他轨道相互作用对YAG∶Cr3 晶体的光谱精细结构和零场分裂参量的影响,发现自旋-自旋和自旋-其他轨道相互作用对YAG晶体基态光谱精细结构和零场分裂参量的影响都是不可忽略的。通过理论计算值和实验值的比较,证实了在YAG∶Cr3 晶体光谱中扬-特勒效应的存在。     

Ni2+掺杂近化学计量比铌酸锂晶体的生长及光谱特性

以K2O为助熔剂,在较大的固液界面温度梯度条件下,应用坩埚下降法技术生长了初始Ni2 掺杂摩尔分数为0.5%的近化学计量比铌酸锂晶体。测定了晶体的吸收光谱,观测到由Ni2 离子在八面体中3A2g(F)→3T1g(P)、3A2g(F)→3T1g(F)、3A2g(F)→3T2g(F)能级的正常自旋允许跃迁所产生的381 nm,733 nm,1280 nm吸收峰和3A2g(F)→1T2g(D)和3A2g(F)→1E(D)能级的自旋禁戒跃迁产生的430 nm与840 nm吸收峰。从晶体紫外吸收边的位置初步估算其摩尔分数比x(Li )/x(Nb5 )为0.981。根据晶体分裂场理论和吸收光谱,计算了Ni2 在该铌酸锂晶体中的晶格场分裂参量Dq=781 cm-1、Racah参量B=1096 cm-1与C=4353 cm-1。研究了在不同激发波长下晶体在可见光波段的荧光特征,观察到500~630 nm的绿色与800~850 nm的红色荧光发射带,它们归结为1T2g(D)→3A2g(F)与1T2g(D)→3T2g(F)的能级跃迁所致。     

RbMgF3 ：Ni2+ 体系晶格局域结构的EPR理论研究

在考虑掺杂晶体局域畸变的影响后, 建立了联系RbMgF₃: Ni²⁺体系的局域畸变结构与EPR谱间的关系, 并计算了RbMgF₃: Ni²⁺晶体在C_3v和D_3d对称下的零场分裂参量和g 因数. EPR谱的理论计算值与实验值符合甚好.      

蓝宝石晶体的光谱精细结构、零场分裂参量及晶体结构

运用不可约张量算法和群理论构造了C3v对称晶场中3d5组念离子的252阶可完全对角化的微扰哈密顿矩阵.用此矩阵计算了Al2O3:Fe3 晶体的光谱精细结构、零场分裂参量(D,a-F)、品体结构,其理论计算值与实验值相符合,并研究了自旋四重态、自旋二重态分别对基态能级的影响,证明了自旋四重态对基态能级的贡献是主要的,自旋二重态对基态能级的贡献虽很小,但却是不可忽略的.进一步研究了SO梢合作用、SS耦合作用对Al2O3:Fe3-品体的光谱精细结构和零场分裂参量的影响,结果发现SO耦合作用是最主要的,SS耦合作用也是不可忽略的.     

Cr3+∶MgAl2O4晶体的基态能级分裂及Jahn-Teller效应*

构造了3d3/3d7离子在三角对称晶场中考虑自旋-轨道相互作用,自旋-自旋相互作用和自旋-其它轨道相互作用的120阶微扰哈密顿矩阵.利用完全对角化该矩阵的方法计算了Cr3+∶MgAl2O4晶体的基态能级、零场分裂参量,理论计算值与实验值相符合.定量研究了自旋二重态对基态能级的贡献,证明该贡献是不可忽略的.定量研究了自旋-轨道相互作用、自旋-自旋相互作用和自旋-其它轨道相互作用对Cr3+∶MgAl2O4晶体的光谱精细结构和零场分裂参量的影响,发现自旋-轨道和自旋-自旋相互作用对基态能级和零场分裂参量的影响的程度和方式是不同的,自旋-其它轨道相互作用的影响也是不可忽略的.通过理论计算值和实验值的比较,证实了在Cr3+∶MgAl2O4晶体中Jahn-Teller效应的存在,解释了该晶体的光谱精细结构的成因.     

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     

EPR of 3d 5 and 3d 8 Ions in Crystals With Perchlorate Structure at High Pressure

EPR spectra for ions Ni 2+ (3d 5 ) and Mn 2+ (3d 5 ) substituting Zn 2+ in crystals Zn(BF 4 ) 2 ·6H 2 O are studied within a wide range under hydrostatic pressure in X and Q bands. It is shown that the pressure changes to a considerable extent the spectrum parameters of ion Mn 2+ , reducing axial parameter b_{2}^{0} and increasing cubic one b_{4}^{0} at 9 kbar pressure, there is no temperature dependency of parameter b_{2}^{0} . Hydrostatic pressure changes linearly the initial splitting of ion Ni 2+ and results to a change in D(b_{2}^{0}) sign, which means the spin levels inversion at 3.5 kbar.     

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.