CdX2(X=Cl、Br):Ni2+晶体的吸收光谱和EPR谱的统一解释

本文考虑3d电子和轨道局域性差异和配体旋-轨耦合作用的影响,在晶体场理论和电子顺磁共振理论基础上,采用d轨道模型,推导出了3d2/d8电子组态在D3d对称下的广义能量矩阵,利用双共价因子双旋-轨耦合EPR谱高阶微扰公式,统一解释了CdX2(X=Cl、Br):Ni2+晶体的吸收光谱和EPR谱.     

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.     

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.     

Ni(en)3[Ni(en)2Ag2(NCS)6]·H2O晶体的吸收光谱和EPR谱的研究

采用半自洽场(semi-SCF) d轨道模型和点电荷模型,建立起了过渡金属离子晶体局域结构、吸收光谱与EPR谱之间的定量关系,应用高阶微扰的方法,引入平均共价因子N,统一的解释了ENST晶体中过渡金属Ni2+在D4h对称的伸长和压缩八面体时的吸收光谱、顺磁g因子和零场分裂D的值,其计算结果与实验发现较好的符合,同时本文还确定了实验中测得的零场分裂D的符号以及在实验中未测得的部分吸收光谱的值.     

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.     

Ni（en）3[Ni（en）2Ag2（NCS）6]·H2O晶体的吸收光谱和EPR谱的研究

采用半自洽场（semi-SCF）d轨道模型和点电荷模型,建立起了过渡金属离子晶体局域结构、吸收光谱与EPR谱之间的定量关系,应用高阶微扰的方法,引入平均共价因子N,统一的解释了ENST晶体中过渡金属Ni^2＋在D4h对称的伸长和压缩八面体时的吸收光谱、顺磁g因子和零场分裂D的值,其计算结果与实验发现较好的符合,同时本文还确定了实验中测得的零场分裂D的符号以及在实验中未测得的部分吸收光谱的值。     

ZPPH晶体中掺杂VO2+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.     

Ni(IO_3)_2·2H_2O晶体的局部结构、吸收光谱和漫反射光谱的研究

采用半自洽场(semi-SCF)d轨道模型和点电荷模型,利用完全对角化方法,建立了D4h对称晶体场中晶体的局部结构与光谱之间的定量关系,统一解释了Ni(IO3)2.2H2O晶体的局部结构、吸收光谱和漫反射光谱的实验值,预测了Ni(IO3)2.2H2O晶体的光谱精细结构和电子顺磁共振(EPR)谱(零场分裂D和顺磁g因子)。所得理论结果与实验值符合得很好。     

CsCdCl3：Ni^2＋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一轨道耦合理论，建立了CsCdCl3：Ni^2＋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：Ni^2＋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。     

Ni(IO3)2·2H2O晶体的局部结构、吸收谱和漫反射光谱的研究

采用半自洽场(semi-SCF)d轨道模型和点电荷模型,利用完全对角化方法,建立了D4h对称晶体场中晶体的局部结构与光谱之间的定量关系,统一解释了Ni(IO3)2·2H2O晶体的局部结构、吸收光谱和漫反射光谱的实验值,预测了Ni(IO3)2·2H2O晶体的光谱精细结构和电子顺磁共振(EPR)谱(零场分裂D和顺磁g因子).所得理论结果与实验值符合得很好.     

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.     

GaP：Co^2＋晶体顺磁g因子的共价模型

本文提出了一个计算二元半导体中过渡金属离子顺磁ｇ因子的共价模型，并用以计算了ＧａＰ：Ｃｏ＾２＋晶体的ｇ因子，计算值与实验值吻合很好，从而解决了用经典方法得到的ｇ因子值与实验值相比偏小的问题。     

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。     

BaMgF4晶体电子结构及光学性质的第一性原理研究

运用CASTEP软件计算了完整的BaMgF4晶体的电子结构、介电函数和吸收光谱.采用剪刀算子进行修正,根据实验结果和计算结果比对,确定剪刀算子值为4.77 eV.计算结果显示完整的BaMgF4晶体在14.203～14.475 eV和21.480～21.767 eV两个区间有很明显的吸收峰,吸收边为10.337 eV,对应BaMgF4晶体的本征吸收边125 nm,计算结果与实验结果基本一致.     

含氧空位BaWO4晶体的电子结构和吸收光谱的研究

用基于密度泛函理论框架下的CASTEP软件对完整BaWO4晶体(BWO)和含氧空位BaWO4晶体的电子结构和吸收光谱进行了模拟计算。计算结果表明,这两种类型的BWO晶体的光学性质是各向异性的,与晶体结构的对称性相吻合。完美的BWO晶体在可见光区没有吸收,但含氧空位的BWO晶体,在可见光区出现吸收带,峰值位置与实验观测值相符。这说明峰值位于395 nm的该吸收带与BWO晶体中氧空位的存在有关。     

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.     

TiO2∶Fe的EPR谱及其光催化特性研究

采用溶胶-凝胶法制备了TiO2∶ Fe材料,测试并分析了材料的电子顺磁共振谱,其结果显示溶胶凝胶法制备的Fe掺杂TiO2粉末在g=1.99和4.3处具有明显信号峰,归属于信号对应离子,并利用其积分值半定量分析了掺杂到晶体表面和内部Fe离子数目的多少及二者比值,发现对离子掺杂到内部而言直至掺杂浓度为0.6;仍未达到饱和,而对离子掺杂到表面而言,当掺杂浓度为0.4;时,该信号强度不再增强,掺杂到晶体表面的Fe离子数量达到饱和.使用紫外可见光谱仪测定了所制材料的光催化性能,所制的Fe掺杂TiO2纳米材料最佳掺杂浓度为0.1;,对甲基橙降解率是17.83;,比未掺杂材料降解率(16.31;)提高了9.32;,增强了光催化活性,其余掺杂浓度(0.0372;,0.2;,0.4;和0.6;)样品的光催化活性均比未掺杂样品的低,降低了光催化活性.     

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。     

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.     

CdMoO4∶W6+晶体电子结构的模拟计算研究

采用基于密度泛函理论的嵌入团簇离散变分方法,计算了CdMoO4∶W6+晶体的电子结构.计算结果显示,在CdMoO4∶W6+晶体的禁带内出现了W的5d施主能态,这说明CdMoO4晶体受激发后出现的峰值在550 nm(2.25ev)的发射带与晶体中的钨类施主离子有关,合理地解释了CdMoO4晶体在500～ 600 nm区间的发射带的起源.