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(sp in-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b^{0₂ 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²E_g分裂的微观起源.并利用 群论方法解 释了在C_4v和C_3v对称晶场中²E_{g< /sub>态分裂的不同机理. 关键词： 4B1(3d³)态离子')" href="#">⁴B1(3d³)态离子 磁相互作用 自旋哈密 顿参量 完全对角化方法(CDM) 微扰理论方法(PTM)}     

KCdF3晶体中Cr3+-Li+中心局域结构研究

利用零场分裂参量与晶体结构之间的定量关系,研究了双掺杂晶体KCdF₃:Cr³⁺,Li⁺的局域结构。指出,对于KCdF₃:Cr³⁺,Li⁺晶体,四角晶场的形成包含两个方面:(1)由于电荷补偿而产生的等效电荷形成的四角对称晶场;(2)Cr³⁺的局域结构发生晶格畸变而产生的四角对称晶场。事实上,当Cr³⁺和Li⁺掺入KCdF₃晶体时,Cr³⁺代替了Cd²⁺离子;由于Cr³⁺离子与Cd²⁺离子的半径不同、电荷不同、质量不同,导致Cr³⁺的局域结构发生晶格畸变,由此而产生四角对称晶场;由于电荷补偿,Li⁺离子取代了[001]方向与Cr³⁺离子邻近的Cd²⁺离子,由此产生的等效电荷而形成的四角晶场。这样,Cr³⁺的局域结构由O_h对称变为C_4v点对称。文中建立了ZFS参量和晶体结构之间的定量关系。在考虑晶格畸变和等效电荷的基础上,研究了KCdF₃:Cr³⁺,Li⁺晶体的ZFS参量,理论结果和实验符合很好。得到了F^-离子向中心离子分别移动为ΔR₁=0.00268nm,ΔR₂=0.001nm,ΔR₃=0.00165nm。     

GeFe2O4晶体的基态能级和零场分裂参量

GeFe₂O₄是一种单晶化合物，考虑到由3个〈111〉方向之一的一个 轴，从一个中心位置 到另一个中心位置之间，以Fe²⁺离子为中心离子和O^2-为配体构 成了三角（C 3v）对称体系.利用不可约张量理论，建立了3d⁴/3d⁶离子三角（C3 v）对称的晶体场和 自旋相互作用哈密顿矩阵，因此，由完全对角化的晶体场和自旋-轨道相互作用哈密顿矩阵 和电子顺磁共振理论公式求出单晶GeFe₂O₄中Fe²⁺离子 的电子顺磁共振零场分 裂参量D和F-a.并研究了自旋三重态对电子顺磁共振（EPR）零场分裂的贡献.结果显示自旋 三重态对基态零场分裂的贡献是较强的，理论计算结果与实验值相符. 关键词： 自旋三重态 晶体场 低自旋态 高自旋态 零场分裂     

α-Al_2O_3单晶中Fe~(3+)离子的电子顺磁共振

本文对α-Al_2O_3单晶体中Fe~(3+)离子在室温下,X波段进行了电子顺磁共振研究,发现Fe~(3+)离子实际上占据四种磁性不等价晶位。在同一氧离子层间的两种晶位上的Fe~(3+)离子具有相同的自旋哈密顿参量,而不同氧离子层间的晶位上的Fe~(3+)离子具有不同的自旋哈密顿参量,两种自旋哈密顿参量为:(1)g=2.001,g=2.003,D=1679×10~(-4)cm~(-1),|α|=237×10~(-4)cm~(-1),α—F=317×10~(-4)cm~(-1);(2)g=2.001,g=2.006,D=1660×10~(-4)cm~(-1),|α|=243×10~(-4)cm~(-1),α—F=338×10~(-4)cm~(-1)。     

立方对称晶场中6S(3d5)态离子的磁相互作用及其自旋哈密顿参量的微观起源

基于完全对角化方法(complete diagonalization method, CDM), 研究了⁶S(3d⁵)态离子在立方对称晶场中的磁相互作用,分析了自旋哈密顿参量(a, g,Δg)的微观起源.研究中除了考虑研究者通常考虑的SO(spin-orbit)磁相互作用外,同时考虑了SS(spin-spin),SOO(spin-other-orbit),OO(orbit-orbit)磁相互作用.研究表明：⁶S(3d⁵)态离子在立方对称晶场中的自旋哈密顿参量起源于五种机理,即SO机理,SS机理,SOO机理,OO机理以及SO-SS-SOO-OO联合作用机理.文中研究了五种机理的相对重要性,结果表明：SO机理与SO-SS-SOO-OO联合作用机理在五种机理中最为重要.尽管SS,SOO,OO磁相互作用单独作用时对自旋哈密顿参量的贡献很小,但它们的联合作用SO-SS-SOO-OO机理对自旋哈密顿参量的贡献非常可观.此外研究表明：零场分裂参量a主要来自纯自旋四重态及自旋二重态与自旋四重态联合作用的贡献,而Zeemang(或者Δg)因子主要来自纯自旋四重态的贡献.纯自旋二重态对自旋哈密顿参量a与g(或者Δg)的贡献为零.在我们所选择的晶场区域,发现下列关系始终成立：a>0,a(-|Dq|)<a(|Dq|),g(-Dq)=g(Dq),a(-Dq,-ξ_d,B,C)=a(Dq,ξ_d, B,C),Δg(-Dq,-ξ_d, B, C)=Δg(Dq,ξ_d, B, C).作为本文理论的应用,研究了四种典型的Mn²⁺掺杂晶体材料,即Mn²⁺:KZnF₃,Mn²⁺: RbCdF₃,Mn²⁺: MgO,Mn²⁺: CaO,理论与实验测量符合很好. 关键词： 自旋哈密顿参量 6S(3d⁵)态离子')" href="#">⁶S(3d⁵)态离子 磁相互作用 完全对角化方法(CDM)     

掺Gd3+钼酸盐AMoO4 (A=Ca,Sr, Ba,Pb)自旋哈密顿参量的理论计算

采用基于单电子晶体场机制的对角化能量矩阵方法, 计算了Gd³⁺在钼酸盐AMoO₄ (A=Ca, Sr, Ba, Pb)晶体中的自旋哈密顿参量(g因子g_//, g_⊥和零场分裂b₂⁰, b₄⁰, b₄⁴, b₆⁰, b₆⁴). 矩阵中的晶体场参量采用重叠模型计算. 计算结果显示, 应用三个合理的可调参量[即重叠模型中的内禀参量A₂ (R₀), A₄ (R₀)和A₆ (R₀)], 计算的七个自旋哈密顿参量与实验结果符合甚好, 表明该方法可用于计算或解释Gd³⁺在晶体中的自旋哈密顿参量. 关键词： AMoO₄ (A=Ca,Sr,Ba,Pb):Gd³⁺晶体')" href="#">AMoO₄ (A=Ca,Sr,Ba,Pb):Gd³⁺晶体 自旋哈密顿参量 晶体场理论 对角化能量矩阵     

Fe掺杂对自旋梯状化合物Sr14(Cu1－yFey)24O41的结构和电输运性质的影响

采用常规的固相合成法分别制备了Fe³⁺掺杂和2/3Fe³⁺+1/3Fe²⁺混合Fe离子掺杂的两组Sr₁₄(Cu_1-yFe_y)₂₄O₄₁系列样品.X射线衍射分析显示，当Fe³⁺离子的掺杂量y≤0.03以及2/3Fe³⁺+1/3Fe²⁺混合Fe离子掺杂量y≤0.02时，样 关键词： 强关联电子系统 自旋梯状结构化合物 晶体结构 电输运性质     

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     

KMgF3:Cr3+的EPR参量和K+空位研究

EPR和ENDOR表明:顺磁离子取代KMgF₃中的Mg²⁺离子后,所处的环境具有轴对称。本文研究了KMgF₃:Cr³⁺的Δg=g_∥-g_⊥和零场分裂值D,证实KMgF₃:Cr³⁺中K⁺空位的存在。并且指出:由于K⁺空位,使Cr³⁺的最近邻F^-离子分 关键词：     

La0.4Ca0.6MnO3系统中Mn位Fe和Cr掺杂效应的比较性研究

利用固相反应法制备了Mn位Fe³⁺和Cr³⁺掺杂的系列锰氧化物La_0.4Ca_0.6(Mn_1-x(y)B_x(y))O₃ (B=Fe³⁺ (0≤x≤0.1); Cr³⁺ (0≤y≤0.1)) 多晶样品,研究了掺杂对样品输运性质的影响.实验结果表明两种离子具有截 关键词： 锰氧化物 反铁磁 磁电阻效应     

电气石中离子对(Fe2+—Fe3+跃迁

本文在晶体场理论的基础上,采用Fe²⁺的自洽场解析近似3d轨道,考虑到电气石中b,c两位置的实际对称性(C_s,C₁),计算了属于3d⁶组态的Fe²⁺在该两位置的自旋允许能谱:用离子对跃迁的观点,从理论上探讨了前人尚未处理过的离子对的(Fe²⁺(g)-Fe³⁺)→(Fe²⁺(e)-Fe²⁺)跃迁;并对偏振依赖性很大的三条谱:9000cm^-1,13800cm^-1,15000cm^-1作了强度估计,较为满意地解释了电气石的近红外光谱。 关键词：     

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. 关键词： 基态能级 精细结构 零场分裂 自旋-自旋耦合     

自旋梯状化合物Sr14(Cu1-yFey)24O41的拉曼散射谱研究

利用常规的固相合成法制备了三种Sr₁₄(Cu_1-yFe_y)₂₄O₄₁(y=0,0.03,0.05)多晶样品,其中y=0.03是单纯Fe³⁺掺杂,y=0.05是Fe³⁺和Fe²⁺混合掺杂.在100—1500cm^-1频移范围内测量了这三种样品的偏 关键词： 拉曼散射 电输运性质 自旋梯状化合物     

Al2O3吸附[Cu(H2O)6]2+基团的自旋哈密顿参量和四角畸变

采用微扰方法和对角化完全能量矩阵法计算了Al₂O₃粉末吸附的四角对称[Cu(H₂O)₆]²⁺基团的自旋哈密顿参量（g因子g∥,g_⊥和超精细结构常数A_∥和A_⊥）. 计算结果表明用这两种理论方法计算的自旋哈密顿参量很接近,并且都与实验结果比较一致. 表明这2种方法都可用于晶体中3d9离子基团的自旋哈密顿参量的研究,通过计算,我们还获得了[Cu(H₂O)₆]²⁺基团四角畸变的大小,并对结果进行了讨论.     

Mo-SiO2-C3H6催化反应体系的ESR动态表征

文章考察了Mo-SiO₂催化剂体系在丙烯歧化反应过程中的动态ESR波谱,发现在催化歧化反应过程中有两种Mo⁵⁺顺磁中心,一种为扰动八面体配位,g_||=1.89,g_⊥=1.94;另一种为扰动四棱锥配位,g_||=1.86,g_⊥=1.95。测得同位素^95,97Mo⁵⁺的各向异性超精细耦合常数A_||=90.3×10^-4cm^-1,A_⊥=44.8×10^-4cm^-1;观测到反应产生的积炭信号,g≈2.0O₂;氧阴离子自由基信号g₁=2.018,g₂=2.011,g₃=2.005。用LCAO-MO理论对上述Mo⁵⁺的ESR波谱进行计算,求得分子轨道系数,发现并总结出△g_||/△g_⊥与△g成直线关系,并建议用△g_||/△g_⊥=4(△E(B₂→E))/(△E(B₂→B₁)(β₁/ε)²之比值作为衡量C_4v扰动程度的尺度。     

BaCl2中Eu2+的电子自旋共振研究

制备和用X射线分析BaCl₂:Eu微晶的结构,并测量它的电子自旋共振(ESR)谱,结构分析和ESR谱都表明,替代Ba²⁺的Eu²⁺离子是处在轴对称的正交晶场中;并用抽对称的自旋哈密顿量和晶场哈密顿量对ESR实验数据进行拟合,求得在正交对称的BaCl₂中的Eu²⁺的自旋哈密顿参数;还发现Eu替代Ba²⁺的掺杂浓度的饱和值为0.34mol％。 关键词：     

α-Fe2O3单离子磁晶各向异性的计算及Morin转变的解释

本文根据晶场理论计算了α-Fe₂O₃的单离子磁晶各向异性。采用点电荷模型,计及近邻及次近邻对晶场的贡献,并考虑到近邻O^2-离子对次近邻Fe³⁺离子的电屏蔽效应,在六级微扰近似下,得到单离子各向异性场H_si=102.3×10²Oe。这一结果结合Artman等人对磁偶极各向异性的计算,导出了α-Fe₂O₃的Morin转变温度T _关键词：     

低对称性晶场中3d5离子零场劈裂常数的计算

作为文献[4]的自然推广,本文讨论了低对称性(C_4v或D_4h,C_3v或D_3h)晶场中3d⁵离子零场劈裂常数D值的计算。给出D值依赖于Racah参数、晶场参数和自旋-轨道耦合常数ξ的表示式。用于α-Al₂O₃晶体中Fe³⁺,离子D值的计算,结果与实验值能够较好地符合。 关键词：     

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     

Al2O3:V3+晶体局域结构及其自旋哈密顿参量研究

提出了解释掺杂离子局域结构畸变的配体平面移动模型，建立了此模型下晶体微观结构与自旋哈密顿参量之间的定量关系.在考虑自旋与自旋、自旋与另一电子轨道和轨道与轨道作用等微小磁相互作用的基础上，采用全组态完全对角化方法，对Al₂O₃晶体中V³⁺的局域结构和自旋哈密顿参量进行了系统的研究.结果表明，V³⁺掺入Al₂O₃晶体后，上下配体氧平面间距离增大了0.0060 nm.从而成功地解释了Al₂O₃:V³⁺晶体的自旋哈密顿参量.在此基础上，研究了三角晶场下3d²离子自旋哈密顿参量的微观起源.研究发现，自旋三重态对自旋哈密顿参量的贡献是主要的，微小磁相互作用对自旋哈密顿参量的贡献只与自旋三重态有关.