| 三价镨离子掺杂对铽镓石榴石晶体磁光性能影响的量子计算 |
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| 引用本文： | 蔡伟,许友安,杨志勇.三价镨离子掺杂对铽镓石榴石晶体磁光性能影响的量子计算[J].物理学报,2019(13):262-269. |
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| 作者姓名： | 蔡伟 许友安 杨志勇 |
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| 作者单位： | 火箭军工程大学兵器发射理论与技术国家重点学科实验室;光电控制技术重点实验室 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金(批准号:61505254)资助的课题~~ |
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| 摘 要： | 在铽镓石榴石(TGG)晶体中掺杂Pr^3+离子能够有效提升材料的磁光性能,但目前缺乏系统的理论计算阐明此问题.本文根据量子理论,分析了掺杂Pr^3+离子的影响机理并进行了定量计算.根据微扰理论解算久期方程,得到自旋-轨道耦合、晶场、有效场及离子之间的超交换作用下,Tb^3+,Pr^3+离子的能级位移及波函数;进一步解算出Tb^3+,Pr^3+离子自基态4f至5d的跃迁电偶极矩、各能级上的分布概率及平均磁矩;获得了的进一步分裂,导致Pr:TGG晶体维尔德常数明显提升;掺杂Pr^3+离子后,晶体内部有效磁矩增高,磁化率增大,且温度依赖性降低;维尔德常数数与Pr^3+离子掺杂量成分段线性关系,当晶体内部的Tb^3+离子和Pr^3+离子含量相等时,达到最大值.本文的计算结果与已有的实验数据符合较好.
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| 关 键 词： | 法拉第旋转 量子理论 维尔德常数 磁化率 |
Quantum calculation of the influence of trivalent praseodymium ions doping on the magneto-optical properties of terbium gallium garnet crystal |
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| Institution: | (Armament Launch Theory and Technology Key Discipline Laboratory of China,RocketForce University of Engineering,Xi′an 710025,China;Science and Technology on Electro-optic Control Laboratory,Luoyang 471000,China) |
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| Abstract: | Cai Wei;Xu You -An;Yang Zhi -Yong(Armament Launch Theory and Technology Key Discipline Laboratory of China,RocketForce University of Engineering,Xi′an 710025,China;Science and Technology on Electro-optic Control Laboratory,Luoyang 471000,China) |
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| Keywords: | Faraday rotation quantum theory Verdet constant magnetic susceptibility |
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