ZrSiO4∶Ti3+晶体的电子顺磁共振参量理论研究

基于离子簇模型,采用d1在四角伸长四面体对称中电子顺磁共振(EPR)参量的高阶微扰公式,计算了ZrSiO4 晶体中处于Si4+位的四角Ti3+中心的EPR参量(g因子g//,g⊥和超精细结构常数A因子A//,A⊥).由于配体O2-与中心金属离子Ti3+的旋轨耦合系数大小相近,在这些公式中同时考虑了配体p、s轨道及旋轨耦合作用对EPR参量的贡献.公式里的能级分裂由叠模型和杂质中心的局部结构确定.研究发现,掺杂后形成的四面体团簇[TiO4]5-相对母体产生了约0.3°的角度畸变.计算所得的EPR理论值与实验值符合的很好.     

ZPPH晶体中掺杂VO~(2+)的吸收光谱与EPR参量的理论研究

本文基于晶体场理论,建立了10×10阶的3d~1离子的全组态能级矩阵,由全对角化法(CDM)计算了ZPPH (ZnKPO_4·6H_2O)∶ VO~(2+)晶体的吸收光谱与顺磁g因子;同时,运用3d~1离子在C_(4v)对称下的能级公式和电子顺磁共振(EPR)参量高阶微扰(PTM)公式,计算了ZPPH∶ VO~(2+)晶体的光学吸收谱和EPR参量g因子g_(//),g_⊥和超精细结构常数A_(//),A_⊥,所得理论结果与实验符合.两种理论方法对比研究表明:对3d~1(V~(4+))电子组态,微扰法所得结果是全对角化法所得结果的一种很好近似.对所得结果的合理性进行了讨论.     

晶体(NH4)2C4H4O6:VO2+的EPR参量及局域结构的研究

采用叠加模型和双旋-轨耦合参量模型,建立了结构参数与EPR参量之间的定量关系;较好地解释了[VO(H2O)5]2+络离子的局域结构和EPR参量;研究结果发现,(NH4)2C4H4O6:VO2+晶体中络离子[VO(H2O)5]2+的键长为R//≈0.130nm,R⊥≈0.195nm;在(NH4)2C4H4O6:VO2+晶体中,局域结构沿C4轴方向呈压缩的八面体结构;所得EPR参量的理论计算与实验测量数据符合很好.     

CsCdCl3:Ni2+晶体的光谱和EPR谱的理论研究

基于强场图像,采用点电荷-偶极子模型和双自旋-轨道耦合理论,建立了CsCdCl3:Ni2+晶体的局域结构与光吸收谱和电子顺磁共振(EPR)谱的关联公式.与以前的研究不同,我们在光吸收谱的计算中考虑了配体离子的自旋-轨道耦合作用的贡献,统一地解释了强场下CsCdCl3:Ni2+晶体的光学吸收谱、EPR谱及局域结构,所得理论结果与实验发现很好吻合.并讨论了所得结果的合理性.     

ThSiO4：V^4＋晶体的光谱及EPR参量的理论研究

基于晶体场理论,采用3d1离子在D2d对称中的晶场能级公式和EPR参量高阶微扰公式,计算了ThSiO4:V4 晶体的光谱和电子顺磁共振(EPR)参量g因子g//,g⊥和超精细结构常数A//,A⊥.计算结果与实验发现很好吻合.由于晶体中顺磁杂质中心的EPR参量与其缺陷结构密切相关,本计算还获得了V4 杂质中心缺陷结构的信息.对上述结果进行了讨论.     

SrCl2∶Ag2+晶体局部结构及电子顺磁共振参量的理论研究

基于离子簇模型,采用d9离子在四角伸长八面体对称中电子顺磁共振(EPR)参量的高阶微扰公式,计算了SrCl2中四角Ag2+中心的EPR参量(g因子g//,g⊥和超精细结构常数A因子A//,A⊥).由于体系的共价性及配体Cl-较大的旋轨耦合系数,在这些公式中同时考虑了配体轨道及旋轨耦合作用对EPR参量的贡献.公式里的能级分裂由重叠模型和杂质中心的局部结构确定.研究发现,掺杂后由于尺寸失配,杂质Ag2+沿着C4轴有一个很大的非中心位移,到最近邻的Cl-平面距离约为0.060 nm.计算所得的EPR理论值与与实验值符合的很好.     

晶体zinc 1-malate trihydrate∶Cu~(2+)的自旋哈密顿参量及局部结构的理论研究

在晶体场理论的基础上,利用四角对称3d9离子自旋哈密顿参量高阶微扰公式计算了Zinc 1-malate trihydrate:Cu2+的g因子(g//,g⊥)和超精细结构常数(A//,A⊥)。结果表明,由于Jahn-Teller效应,Zinc 1-malate trihydrate:Cu2+晶体中配体氧八面体沿C4轴方向伸长约0.0033 nm,络离子[CuO6]10-的键长R//≈0.2157 nm,R⊥≈0.2058 nm;局域结构沿C4轴方向呈伸长八面体结构。所得EPR参量理论计算与实验符合较好,并对上述结果进行了讨论。     

YAG:V2+激光材料晶格畸变及其EPR参量研究

利用Newman的晶场叠加模型,建立了晶体微观结构与电子顺磁共振(EPR)参量之间的定量关系.采用全组态完全对角化方法,对YAG:V2+晶体的局域晶格畸变及其EPR参量进行了系统的研究,结果表明:V2+离子掺入YAG晶体后,V2+离子的局域结构产生压缩三角晶格畸变,沿[111]晶轴方向V2+离子上方的三个O2-配体与下方的三个O2-配体均偏离[111]轴1.96°,从而成功地解释了YAG:V2+晶体的EPR参量.同时研究也表明,SS与SOO磁相互作用对EPR参量的贡献不可忽略.     

晶体(NH_4)_2C_4H_4O_6∶VO~(2 )的EPR参量及局域结构的研究

采用叠加模型和双旋-轨耦合参量模型,建立了结构参数与EPR参量之间的定量关系;较好地解释了[VO(H2O)5]2 络离子的局域结构和EPR参量;研究结果发现,(NH4)2C4H4O6:VO2 晶体中络离子[VO(H2O)5]2 的键长为R//≈0.130nm,R⊥≈0.195nm;在(NH4)2C4H4O6:VO2 晶体中,局域结构沿C4轴方向呈压缩的八面体结构;所得EPR参量的理论计算与实验测量数据符合很好。     

掺杂晶体SrLaAlO4:Cr3+局域结构的研究

采用半自洽场 (semi-SCF) d轨道波函数模型和点电荷模型,利用高阶微扰公式,在晶体掺杂过渡金属离子后其结构对称性不会被破坏的条件下,由d-d跃迁光谱和EPR谱,确定SrLaAlO4: Cr3+晶体的局域结构.计算发现,掺入Cr3+后,晶体的键长为:R′⊥=0.1922nm, R′∥=0.2197nm.所得计算结果与实验值吻合得很好.     

EPR spectra of Cr3+-doped LuNbO4 crystals

Ferroelastic LuNbO₄ single crystals containing 0.3 at. % Cr³⁺ ions have been grown by the floating zone technique, and their EPR spectra have been studied at a frequency of 9.8 GHz at room temperature. The lines on the spectra are due to the transitions caused by three paramagnetic centers formed as a result of the replacement of one isovalent position of a Lu₃₊ ion and two nonisovalent positions of Nb₅₊ions by Cr₃₊-ions. As a result of twinning, the line number is doubled and four principal directions arise along which the same spectra are obtained. The spectra of these centers were described by a spin Hamiltonian with S = 3/2, the D and E parameters ranging from 0.024 to 0.17 cm^?1, and the g-factors g ∥ = 1.75–2.20 and g ⊥ = 1.90–2.13.     

KMgF3:Ni2+晶体的占位、局部结构、吸收光谱和顺磁g因子的统一解释

利用完全对角化方法和强场耦合方案,采用半自洽场(semi-SCF)自由Ni2+的d轨道模型和Ni2+-6X-(x=F,Cl,Br,I)络合物的μ-κ-α模型研究,建立了含有过渡族金属离子的晶体的局域结构与吸收光谱和顺磁g因子之间的定量关系,对KMgF3:Ni2+晶体的占位、局域结构、吸收光谱和顺磁g因子作出了统一解释,预测了KMgF3:Ni2+晶体的光谱精细结构.所得理论计算结果与实验值符合得很好.     

Cr3+:LiCaAlF6晶体生长和激光特性

首次报道熔体提拉法生长Cr:LiCAF(Cr3+:LiCaAlF6)晶体的生长工艺,研制出质量较好的晶体尺寸达20～25×90～120mm.测定了晶体对809nm红外波段的吸收系数μ为10-2量级,晶体中无OH-.Cr:LiCAF可调谐灯泵激光器获得的宽带能量输出1.6J,阈值50.5J,调谐范围为730～848nm,用KD*P调Q,单脉冲宽度48ns,峰值功率达1.3×106W.     

Cr3+:LiSrAlF6的晶体生长及其激光性能研究

采用坩埚下降法生长了Cr3+:LiSrAlF6(Cr:LiSAF)晶体.以功率为900mW,波长为488nm的单线氩离子激光泵浦6mol;的Cr:LiSAF晶体,实现了Cr:LiSAF激光器的飞秒级自锁模运转,得到了脉冲宽度为40fs,重复频率为100MHz,平均输出功率为45mW的稳定的锁模脉冲序列.用闪光灯泵浦1mol;的Cr:LiSAF激光棒,在输入能量为120J时,得到了1270mJ的激光输出,斜效率达2.27;.     

铌酸锂与钽酸锂晶体压电性能随空间变化的研究

本文利用坐标变换的方法,探讨了LiNbO3与LiTaO3晶体压电系数d33,d31和机电耦合系数k33,k31随空间方向变化的规律,分别得到这2种晶体的d33,d31,k33和k31的最大值及其方向.对于LiNbO3而言,maxd33＝39.6pC/N,maxk33＝0.60,在镜面yoz内分别右偏z轴61.0°和57.0°,数值分别是原来约6.4倍和3.7倍.对于LiTaO3而言,maxd33＝14.6pC/N,maxk33＝0.35,在镜面yoz内分别右偏z轴56.5°和54.0°,数值分别是原来的1.8倍和2.1倍.