ZnSiF66H2O∶Fe2+晶体光谱结构的杨特勒效应和电子顺磁共振g因子

研究了过渡金属络合物ZnSiF66H2O∶Fe2+晶体光谱结构的杨特勒效应和电子顺磁共振g因子。由单晶的中子衍射方法得到ZnSiF66H2O∶Fe2+的晶体结构,这种结构可以用SiF2-6和Zn(H2O)++∶Fe2+两个离子来描述。而局域三角对称的Zn(H2O)++∶Fe2+离子反映了这种晶体的主要光谱性质。利用不可约张量的理论构成了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,求出了晶体ZnSiF66H2O∶Fe2+中Fe2+离子的电子顺磁共振零场分裂参量(D,F-a)及g因子,并研究了低自旋3L态对电子顺磁共振零场分裂参量的贡献是不能忽略的,而对g因子的贡献是非常小的,并理论计算了它的晶体结构,证实了杨特勒效应的存在,理论计算的结果与实验值是相符的。     

MnFe2O4晶体的基态能级和零场分裂参量

由不可约张量理论构成一个3d4/3d6离子三角(C3V)对称的晶体场和自旋-轨道相互作用哈密顿矩阵,由这个晶体场和自旋-轨道相互作用哈密顿矩阵被完全对角化后能够求出MnFe2O4晶体中的Fe2+离子的电子顺磁共振零场分裂参量D和F-a,计算了低自旋态(3L态)对电子顺磁共振零场分裂参量(D,F-a)的贡献.结果显示低自旋3L态对电子顺磁共振的零场分裂参量的贡献是较强的.理论计算的结果与实验值是相符的.     

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O2-为配体构成了三角(C3v)对称体系.利用不可约张量理论,建立了3d4/3d6离子三角(C3v)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.     

MnFe204晶体的基态能级和零场分裂参量

由不可约张量理论构成一个3d^4／3d^6离子三角(C3v)对称的晶体场和自放—轨道相互作用哈密顿矩阵，由这个晶体场和自放—轨道相互作用哈密顿矩阵被完全对角化后能够求出MnFe204晶体中的Fe^2 离子的电子顺磁共振零场分裂参量D和F—a，计算了低自旋态(^3L态)对电子顺磁共银零场分裂参量(D，F—a)的贡献。结果显示低自放^3L态对电子顺磁共振的零场分裂参量的贡献是较强的。理论计算的结果与实验值是相符的。     

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     

FeSiF66H2O晶体的基态能级和零场分裂参量

由单晶的中子衍射方法得到FeS_iF₆6H₂O的晶体结构,这种晶体结构可以用S_iF^6-和Fe(H₂O)⁺⁺两个离子来描述,而局域三角对称的Fe(H₂O)⁺⁺离子反映了这种晶体的主要光谱性质利用不可约张量的理论,构成了晶体场和自旋轨道相互作用哈密顿完全对角化矩阵因此,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的理论公式来求出晶体FeS_iF₆6H₂O中Fe²⁺离子的电子顺磁共振零场分裂参量D和Fa并研究了低自旋³L态对电子顺磁共振(EPR)零场分裂参量的贡献结果显示低自旋³L态对电子顺磁共振的零场分裂参量的贡献是较强的理论计算的结果与实验值是相符的.     

YAG:Cr3+晶体的基态能级分裂及扬-特勒效应

应用不可约张量法和群的理论构造了三角对称晶场中3d3/3d7态离子的可完全对角化的120阶微扰哈密顿矩阵.矩阵中考虑了自旋-轨道相互作用,自旋-自旋相互作用和自旋-其他轨道相互作用,利用该矩阵计算了YAG.Cr3 晶体的基态能级、零场分裂参量,研究了自旋二重态对基态能级的贡献,理论计算值与实验值相符合,证明二重态对基态的贡献是不可忽略的.在此基础上,进一步研究了自旋-轨道相互作用、自旋-自旋相互作用和自旋-其他轨道相互作用对YAG:Cr3 晶体的光谱精细结构和零场分裂参量的影响,发现自旋-自旋和自旋-其他轨道相互作用对YAG晶体基态光谱精细结构和零场分裂参量的影响都是不可忽略的.通过理论计算值和实验值的比较,证实了在YAG:Cr3 晶体光谱中扬-特勒效应的存在.     

LiNbO3∶Fe3+晶体的光谱精细结构、零场分裂参量及Jahn-Teller效应

应用不可约张量方法和群的理论构造了三角对称晶场中3d5组态离子的252阶可完全对角化的微扰哈密顿矩阵,利用该矩阵计算了LiNbO3∶Fe3+晶体的光谱精细结构、零场分裂、晶体结构、Jahn-Teller(J-T)效应,其理论计算值与实验值相符合,并研究了自旋四重态、自旋二重态分别对基态能级的影响,证明了自旋四重态对基态能级的贡献是主要的,自旋二重态对基态能级的贡献虽很小,但却是不可忽略的.在此基础上,进一步研究了自旋-轨道耦合作用、自旋-自旋耦合作用对LiNbO3∶Fe3+晶体的光谱精细结构和零场分裂参量的影响,发现自旋-轨道耦合作用是最主要的,自旋-自旋耦合作用也是不可忽略的. 研究表明,该种物质的四重态光谱结构中含有J-T效应. 其产生原因是自旋-轨道耦合及三角畸变的共同作用的结果,两者缺一不可.     

Ni2+：CsMgCl3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单晶掺入CsMgCl3晶体后光谱精细结构、晶体结构、零场分裂参量、Jahn-Teller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.研究了自旋-自旋耦合作用和Trees修正对Ni2+:CsMgCl3晶体的光谱精细结构和零场分裂参量的影响,发现有五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,(5)自旋-自旋作用与Trees联合耦合机理.其中自旋-轨道耦合机理是最主要的,其它几种机理也是不可忽略的.     

Ni2+:RbMgF3的电子顺磁共振谱的研究

含有过渡金属离子的晶体的光学吸收谱、零场分裂D值和g因子与晶体结构有密切关系,应用Ni^2 的参量化d轨道和三角晶场中d^8电子组态的强场能量矩阵,通过建立完全对角化方法,精确地计算了具有C3ν和D3d两种对称的Ni^2 ：RbMgF3的电子顺磁共振谱,分析了Ni^2 ：RbMgF3的零场分裂D值和g因子与晶体结构参量R和θ的依赖关系。理论值与实验值符合得很好。     

CaF2:Co2+光谱和顺磁g因子的统一解释

基于半自洽场d轨道理论和完全对角化方法,从杂质局部结构统一解释了CaF₂:Co²⁺的光谱和顺磁 g 因子. 杂质局部结构存在塌缩效应,但仍保持八配位立方对称. 在此基础上,用微扰法和完全对角化方法讨论了g因子对晶场参量D_q的依赖关系. Macfarlane的 g 因子三阶微扰公式是好的近似公式,但随着D_q的减小,其有效性变差. 最后,文章讨论了基于完全对角化和自旋哈密顿理论的 g 因子公式的适用性,及其在轨道简并情况下的困难.     

ZnO晶体中Mn2+与Fe3+杂质中心的缺陷结构研究

用建立在强场图像和自旋轨道耦合机理的高阶微扰公式研究了ZnO晶体中Mn2+和Fe3+杂质中心的零场分裂.研究发现:Mn2+和Fe3+离子不能占据准确的Zn2+位置,而是沿c3轴方向各自位移一段距离ΔR.这些位移及与此相关的缺陷结构也为Newman叠加模型所证实 关键词： 零场分裂 ZnO晶体 晶格畸变 叠加模型     

LiNbO3∶Fe3+晶体的光谱精细结构、零场分裂参量及Jahn-Teller效应

应用不可约张量方法和群的理论构造了三角对称晶场中3d⁵组态离子的252阶可完全对角化的微扰哈密顿矩阵，利用该矩阵计算了LiNbO₃∶Fe³⁺晶体的光谱精细结构、零场分裂、晶体结构、Jahn-Teller(J-T)效应，其理论计算值与实验值相符合，并研究了自旋四重态、自旋二重态分别对基态能级的影响，证明了自旋四重态对基态能级的贡献是主要的，自旋二重态对基态能级的贡献虽很小，但却是不可忽略的.在此基础上,进一步研究了自旋-轨道耦合作用、自旋-自旋耦合作用对LiNbO₃∶Fe³⁺晶体的光谱精细结构和零场分裂参量的影响，发现自旋-轨道耦合作用是最主要的，自旋-自旋耦合作用也是不可忽略的. 研究表明，该种物质的四重态光谱结构中含有J-T效应. 其产生原因是自旋-轨道耦合及三角畸变的共同作用的结果，两者缺一不可.     

蓝宝石晶体的光谱精细结构、零场分裂参量及晶体结构

运用不可约张量算法和群理论构造了C3v对称晶场中3d5组念离子的252阶可完全对角化的微扰哈密顿矩阵.用此矩阵计算了Al2O3:Fe3 晶体的光谱精细结构、零场分裂参量(D,a-F)、品体结构,其理论计算值与实验值相符合,并研究了自旋四重态、自旋二重态分别对基态能级的影响,证明了自旋四重态对基态能级的贡献是主要的,自旋二重态对基态能级的贡献虽很小,但却是不可忽略的.进一步研究了SO梢合作用、SS耦合作用对Al2O3:Fe3-品体的光谱精细结构和零场分裂参量的影响,结果发现SO耦合作用是最主要的,SS耦合作用也是不可忽略的.     

Zero-Field Splitting and g Factors for d2 Ions in Trigonally Distorted Cubic Crystal Fields

By successively taking into account various interactions for d² ions in trigonally distorted cubic crystal fields, detailed analyses, derivations and calculations of the zero-field splitting (ZFS) and g factors of the ground state have been carried out; and their physical essentials and origins have been clearly revealed. The mistakes and shortcomings in some references have been corrected and improved. The calculated results are in excellent agreement with experimental data and much better than those of previous work. It is found that both the combined action of the trigonal field and spin-orbit interaction and the interaction between the ground state and excited states are quite necessary for causing ZFS of the ground state, and both the spin-orbit interaction and the admixture between the ground state and excited states are necessary for causing the deviation of g factors of the ground state from spin-only values.     

Energy Spectrum and Its Pressure-Induced Shift and g Factor of ZnS:Mn2+

By using strong-field scheme, the complete d⁵ energy matrix with D_2d symmetry has been constructed. Then, by diagonalization of this matrix at normal and various pressures,the whole energy spectrum [including the ground-state zero-field-splitting (GSZFS)], its PS and the g factor of the ground state for zns:Mn²⁺ have uniformly been calculated. According to the eigenfunctions and PS, the new assignments of five absorption bands have been given.The variation of tetragonal field with pressure makes a main contribution to the pressureinduced shift (PS) of GSZFS of zns:Mn²⁺, which supports the existence of tetragonal Jahn-Teller distortion in zns:Mn²⁺. It is found that when P≥62 kbar, t₂⁴(³T₁)e⁴T₁ merges with t₂e^{4 2}T₂, which has to be taken into account in the calculation of PS of the fifth band in the range of 1 bar ~ 95 kbar. It is demonstrated that the Mn²⁺ ions in ZnS:Mn²⁺ have tetrahedral coordination, and the difference between ζ and ζ' caused by the covalency effect is very important for GSZFS. The physical essentials of typical levels, GSZFS and their PS have been revealed. By taking into account the influence of covalency on t₂³(⁴A₂)e²(³A₂)⁴A₁ and t₂³(²E)e²(³A₂)⁴E, the positon of the third absorption band at normal pressure has been estimated.     

LaAlO3: Cr3+低温常压下的能谱和顺磁 g 因子的统一解释

利用配位场理论,在强场方案下,建立了包括立方晶场、库仑相互作用、自旋-轨道耦合、低对称场的d³完全能量矩阵,对LaAlO₃：Cr³⁺在低温常压下的能谱进行了拟合,确定了相应的参量,得到了与实验值比较相符的能谱,并利用所得的波函数计算了LaAlO₃：Cr³⁺基态的 g 因子,与实验结果相吻合. 根据所得参量分析了Cr³⁺与配位体之间相互作用的特性.