复杂离子晶体马德隆常数研究

以电中性的平行六面体晶胞为计算单元建立了一种马德隆常数计算公式, 并按围绕参考晶胞 的壳层数N且以参考晶胞体心为原点计算离子晶体的马德隆常数α(N), 第一壳层有26个晶胞 ，第二、第三、…第N壳层分别有98，218，…，24N2+2个晶胞,α(N)是收敛很快的级数并 且很容易计算.计算了几种复杂离子晶体马德隆常数和相应的马德隆能(静电相互作用能). 关键词： 马德隆常数 静电相互作用能 复杂离子晶体     

对《关于〈一维圆环上双原子链的马德隆常数〉的解析解》的讨论

本文绘制了一维等距离子晶体的累加法、埃夫琴法和平均值法的各级马德隆常数的曲线.本文推导了二聚化直线离子晶体马德隆常数的求和式,比较了两种解析式的优劣.本文详细地推导了圆环上等距和二聚化离子晶体的马德隆常数的解析式,使读者更易于理解.本文修正了《关于〈一维圆环上双原子链的马德隆常数〉的解析解》的两个笔误,还建议修正二聚化马德隆常数的定义式,使其物理意义更明显.     

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

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Pr:TGG晶体的维尔德常数和磁化率,以及维尔德常数与Pr3+离子掺杂量之间的关系.研究结果表明:由于Pr~(3+)离子引起的法拉第旋转角较Tb~(3+)离子大,同时Tb~(3+)离子和Pr~(3+)离子之间强烈的超交换作用引起了能级的进一步分裂,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.     

过渡金属原子在离子晶体上的化学吸附

本文研究了一种描写过渡金属原子在离子晶体上的化学吸附模型。其中离子晶体用半无限A—B交替原子链代表,而吸附原子d轨道电子间的库仑排斥作用则用Anderson-Newns方法表述。对d轨道电子与晶体表面相互作用的几种不同耦合常数,用自洽格林函数方法计算了化学吸附能和吸附原子的电荷转移量。讨论了各种自洽解的存在条件和性质,得到了一些有趣的定性结论。 关键词：     

晶场二级效应与交换作用对PrF3晶体磁性及磁光性质的影响

研究了晶场二级效应在PrF3晶体中的作用,发现该效应可使Pr3+离子的晶场单态与其他态混合,对PrF3晶体磁化率产生明显影响.进一步研究了晶体内的交换作用有效场,其形式为Hin(1.9-0.02556T)×10-5M,在100-300 K 的温度范围内,以此计算的PrF3晶体的倒数磁化率和Verdet常数的倒数与实验值符合较好.结果表明,在PrF3晶体中,晶场二级效应与离子间的交换作用都不能忽略.     

线型离子阱中钙离子库仑晶体结构和运动轨迹模拟

离子阱中囚禁的离子在满足库仑耦合条件下,会形成库仑晶体,其结构分布和运动轨迹由离子阱的参数和离子种类决定.本文采用分子动力学模拟软件LAMMPS和(py)LIon程序包,仿真了⁴⁰Ca⁺在线型离子阱中库仑晶体的形成过程,以及不同位置离子的微运动和宏运动轨迹.另外,本文还对混入少量同位素离子(⁴⁴Ca⁺)和氢化钙离子(CaH⁺)后的⁴⁰Ca⁺晶体结构进行了仿真,并对混入前后形成的库仑晶体结构变化进行对比和分析,期望能对离子阱实验中形成的暗离子进行识别和处理.     

离子液体[bmim][PF6]与乙腈混合体系中的激光光解研究

以蒽醌(AQ)作为探针分子,利用激光光解技术研究了咪唑型离子液体1-丁基-3-甲基咪唑六氟化磷([bmim][PF6])与乙腈(MeCN)混合体系中的光化学反应行为.研究结果表明,离子液体[bmim][PF6]自身可与激发三线态的蒽醌分子(3AQ*)进行反应,且表观反应速率常数随着[bmim][PF6]/MeCN比例的不同呈现特殊规律性的变化.在离子液体的摩尔分数(xRTIL)为0.06处观察到一个明显的临界点.当xRTIL＜0.06时,表观速率常数随xRTIL的增大而增大;而当xRTIL＞0.06时,表观速率常数随xRTIL的增大而减小.文章给出了[bmim][PF6]/MeCN混合体系中激光诱导化学反应的动力学常数,并初步推测了其反应机理,进一步揭示了离子液体[bmim][PF6]的一些新的光化学特性.     

低对称性晶场中3d~5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3d~5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-轨道耦合常数的表示式。用于α-Al_2O_3晶体中Fe~(3+),离子D值的计算,结果与实验值能够较好地符合。     

高电荷态离子引发氮气分子的解离和碎裂

利用时间和位置灵敏相关的符合装置,实验研究了高电荷态Xeq (q=15-21)离子与N2分子慢碰撞过程的多电子转移过程、N2 离子的解离以及N2q (1相似文献   

晶体弹性常数的数值计算方法

本文讨论了从实验测得的声速和声衰减值计算晶体弹性常数的方法与计算程序。晶体弹性常数可以利用克利斯托费尔(Christoffel)方程,通过下降法解非线性方程组的方法求得,我们根据这一思想用FORTRAN语言写出了计算程序,并对部分晶系晶体的弹性常数作了计算。利用本文的方法还可以计算晶体的粘滞常数。     

核辐照后YAG的晶格离子位移

Nd:YAG晶体在X荧光辐照后,晶格常数发生变化[1].LiF单晶在热中子辐照下,衍射面的峰值强度和积分半宽度变化均敏感[2].Si单晶在γ射线辐照下出现离子位移,其作用能主要消耗在碰撞上[3].红宝石激光晶体在γ射线辐照下,输出能量有所提[4].本文主要观察Nd:YAG多晶体辐照前后及恢复过程中的晶面间距的相对异常变化及其可逆性. 一、实验条件及结果 Nd:YAG多晶单相材料是在1650℃空气环境下烧结成的.一个样品的核反应堆的辐照条件为:功率 3000kW,通量中为 1.9× 109中子/cm2s,辐照10秒.男一个样品的辐射条件为:功率3000kW,通量为4.6×109中…     

UO2的电子结构及光学性质的第一性原理研究

采用局域自旋密度近似 (LSDA)和有效库仑相关能 (U) 方法研究了UO₂的晶格参数、能带结构和光学常数. 计算得到的UO₂晶体的晶格常数为5.40 ?,带隙宽度为1.82 eV,正确预测了UO₂的反铁磁性半导体基态性质. 能带结构和介电函数的分析结果表明,铀的6d电子在晶体场中发生劈裂形成两个能级,与实验结果较为符合.     

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：     

2H-PbI_2晶体的电子结构和力学性质

采用基于密度泛函平面波赝势方法(PWP)方法,计算了六角晶系2H-PbI2晶体的电子结构、力学性质和硬度.采用局域密度近似(LDA)方法计算的晶格常数、带隙、弹性常数与实验值和理论值符合较好.计算表明,2H-PbI2是一种直接带隙的半导体,带隙大约为2.38eV.运用复杂晶体硬度计算公式计算了六角晶系2H-PbI2晶体的硬度,硬度值大约为2.54GPa.还发现2H-PbI2晶体的各向异性非常明显.     

晶场二级效应与交换作用对PrF3晶体磁性及磁光性质的影响

研究了晶场二级效应在PrF₃晶体中的作用，发现该效应可使Pr³⁺离子的晶场单态与其他态混合，对PrF₃晶体磁化率产生明显影响.进一步研究了晶体内的交换作用有效场，其形式为H_in=(1.9-0.02556T)×10^-5M，在100—300 K的温度范围内，以此计算的PrF₃晶体的倒数磁化率和Verdet常数的倒数与实验值符合较好.结果表明，在PrF₃晶体中，晶场二级效应与离子间的交换作用都不能忽略. 关键词： 晶场二级效应 交换作用有效场 Verdet常数 3晶体')" href="#">PrF₃晶体     

BF~X(X=-1,0,+1)分子离子基态的结构与势能函数研究

本文利用CCSD 方法,分别选用6-311++g(3df,3pd)、6-311++g(2df,2pd)和6-311++g(df,pd)基组对BF分子和BF~+、BF~-离子基态进行了几何优化和频率计算,并进行了单点能扫描计算.用最小二乘法拟合得到了BF~X(X=-1,0,+1)分子离子基态的Murrell-Sorbie势能函数.与实验及理论结果比较表明,本文对BF分子和BF~+离子基态光谱常数(B_e,α_e,ω_e,ω_ex_e)的计算结果达到了很高的精度.文章还首次给出BF~-离子基态的光谱常数(B_e,α_e,ω_e,ω_ex_e)和力常数(f_2,f_3,f_4),这将为BF~-离子基态的后期研究提供重要参考.研究表明:BF~X(X=-1,0,+1)分子离子基态的势能曲线均具有对应于稳定平衡结构的极小点,说明BF~X(X=-1,0,+1)分子离子基态是稳定存在的.     

K3C60晶体中的电子屏蔽效应

用屏蔽的静电库仑相互作用势,引入各离子的屏蔽参数,并考虑离子间的短程相互作用,计算了K3C60晶体中各离子和原胞的结合能随屏蔽参数的变化.分析计算表明K3C60晶体中电子的屏蔽主要是指对钾离子势能的屏蔽,特别是对四面体空隙中的钾离子K+T,虽然屏蔽参数很小,但对晶体结构的稳定极为重要.     

范德瓦耳斯分子K39Xe129中的自旋-转动对自旋交换耦合常数之比的确定

光泵的方法被用来确定K³⁹Xe¹²⁹范德瓦耳斯分子中的自旋-转动耦合常数对自旋交换耦合常数的比值X。详细地讨论了这些测量理论。得到比值X=γN/α=4.8(1)。 关键词：     

晶体CsMnBr_3的自旋极化MS-X_α计算

本文采用自旋极化MS一X_α方法,在晶体CsMnBr_3实际的D_(3d)低对称晶场下计算了络离子(MnBr_6)~(4-)的电子结构.给出了单电子的本征值、本征函数和自旋极化分裂,用过渡态理论计算了部分光学跃迁和电荷转移跃迁的能量,并用Case-Karplus电荷分配法计算得到自旋-轨道耦合常数ξ和讨论了晶体吸收光谱的精细结构.     

远程作用对晶体生长的影响——Monte-Carlo模拟

本文推导了在考虑了分子与分子、离子与离子之间远程相互作用时,不同情况下的动力学常数普遍表达式;并用计算机模拟方法模拟了不同情况下的界面形貌和生长速度。结果表明,即使对以范德瓦耳斯力相互作用的分子晶体,长程相互作用也是不能忽略的;对于AB型离子晶体,则必须考虑长程相互作用。为了解决对长程相互作用的计算困难,我们采用了中性组合法。