掺入Ni元素的LiCoO2晶体光谱结构及电子顺磁共振g因子

在弱场图像下,利用Racah不可约张量算符方法得到了三角对称3d4/3d6电子组态的210阶可完全对角化的微扰哈密顿矩阵、最近邻点电荷模型晶体结构常量公式和电子顺磁共振g因子公式.研究了LiCoO2晶体和掺入Ni的LiCoO2:Ni晶体中Co3+的基态能级、晶体结构和电子顺磁共振g因子.考虑了LiCoO2晶体和LiCoO2:Ni晶体中自旋单重态和三重态对Co3+基态能级的影响,讨论了LiCoO2晶体和在LiCoO2晶体中掺杂Ni后Co3+局域结构常量大小的变化是引起Co3+的基态能级变化的主要原因,理论和实验都证实了这一点.还计算了掺杂前后的电子顺磁共振g因子,计算结果与实验值符合得较好.     

掺入Mg2+对CsNiCl3晶体的基态能级、零场分裂参量及Jahn-Teller效应的影响

应用不可约张量理论构造了三角对称晶场中3d²/3d^８态离子的45阶可完全对角化的微扰哈密顿矩阵，在考虑了以前工作中被忽略的自旋-自旋耦合作用的基础上计算了CsNiCl₃晶体和CsNiCl₃:Mg²⁺晶体的基态能级、晶体结构、零场分裂参量和Jahn-Teller效应，研究了掺入Mg²⁺对CsNiCl₃晶体的光谱、零场分裂参量及Jahn-Teller效应的影响和自旋单重态对基态能级的贡献，发现掺杂使得晶体结构产生畸变，从而改变晶体光谱的精细结构和零场分裂参量，不改变Jahn-Teller效应的分裂规律但改变分裂的大小. 关键词： 基态能级 掺杂 零场分裂 自旋-自旋耦合     

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     

CsNiCl3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晶体的光谱精细结构、晶体结构、零场分裂参量、Jahn-Telller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.在此基础上，进一步研究了以前工作中被忽略的自旋-自旋耦合作用和Trees修正对CsNiCl₃晶体的光谱精细结构和零场分裂参量的影响，发现有四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，其中自旋-轨道耦合机理是最主要的，其他三种机理也是不可忽略的. 关键词： 基态能级 精细结构 零场分裂 自旋-自旋耦合     

掺杂晶体材料Al2O3∶Ni2+中顺磁离子N2+局域结构及其电子顺磁共振参量的研究

按照叠加模型和微扰理论,建立了电子顺磁共振（EPR）参量（D, g_∥, g_⊥）与Al_2O3∶Ni²⁺晶体局域结构之间的定量关系. 利用EPR参量决定了Al₂O₃∶N i²⁺晶体的局域结构. 通过考虑适当的晶格畸变,成功地解释了Al₂O₃∶Ni²⁺晶体基态很大的零场分裂和各向异性的g因子. 获得了Ni²⁺ 离子上方最近邻的三个O^2-离子偏向111〕晶轴0.603°, 而Ni²⁺离子下方的三个O^2-离子偏向〔111〕晶轴0.598°.     

MgF2:Mn2+光谱、超精细常数和局部结构的关联

基于电子顺磁共振(EPR)超精细常数A_s确定键长的新方法和半自洽场d轨道理论，对MgF₂:Mn²⁺光谱和EPR超精细常数作出了统一解释.得到室温下MgF₂:Mn²⁺晶体中杂质中心Mn—F的键长为0.2124±0.0010nm. 关键词： 晶体场 电子顺磁共振 光学和磁学性质     

三角对称下3d3离子2E态g因子性质研究

采用完全对角化方法,以尖晶石结构的ZnAl₂Ｏ₄:Cr^3＋,ZnGa₂Ｏ₄:Cr^3＋和MgAl₂Ｏ₄:Cr^3＋系列晶体为例,联系晶格局域结构,对三角对称下3d³离子²E态g因子性质进行了研究.研究中考虑了包括自旋与自旋相互作用、自旋与另一轨 关键词： 2E态g因子')" href="#">²E态g因子 3离子')" href="#">3d³离子 尖晶石结构 磁相互作用     

嵌入L-盐酸组氨酸单晶中的Cu2+离子的EPR研究

组氨酸铜络合物是构成铜蛋白的重要组份之一。研究组氨酸铜络合物中C_x²⁺ 离子的电子顺磁共振(EPR)波谱对了解铜蛋白所参与的许多重要的生理生化过程是很重要的。本文采用电子顺磁共振技术在4.2K研究了嵌入离子C_x²⁺的盐酸组氨酸晶体。C_u²⁺离子的电子顺磁共振波谱表明,C_x²⁺离子嵌入到L-盐酸组氨酸晶体中的位置与天然的L-组氨酸铜络合物中C_x²⁺离子处于完全不同的化学环境中。嵌入到L-盐酸组氨酸晶体的C_x²⁺离子的基态是一个Kramer双重态。应用实验测定的g张量主值计算了双重态的分子轨道系数,并由此计算得到铜原子的超精细偶合常数Acu。实验结果分析指出、半充满的d轨道是3dx2型轨道,并在Z轴方向有轴向的轻微压缩。单电子d轨道的次序:3d_x² > 3d_x²-y² > 3d_yz > 3d_xz > 3d_xy。C_u²⁺离子嵌入到L-盐酸组氨酸晶体中的位置具有一个畸变的六配位体环境,近似有D₂点群对称性。     

Ce3+离子激活的SrB4O7的VUV光谱

Ce³⁺只有一个4f电子,具有最简单的4f¹5d⁰基态结构,其激发光谱直接反映了5d轨道的能量状态。由于同一基质晶格相同格位上不同稀土离子受基质晶体场影响相近,所以根据Ce³⁺离子的光谱可以推测和分析其他稀土离子的5d轨道能量,是研究其他稀土离子f-d跃迁的基础。采用高温固相法合成了Ce³⁺离子激活的SrB₄O₇发光体,测定了样品在130~350nm波长范围的激发光谱和相应的发射光谱。指认了VUV激发光谱上Ce³⁺离子的5个4f¹→4f⁰5d¹跃迁激发带,讨论了SrB₄O₇的基质吸收带和Ce³⁺的5d轨道在SrB₄O₇中的晶体场劈裂、5d轨道能级重心及SrB₄O₇:Ce³⁺的发射光谱和Stokes位移。     

Co2+离子在MgF2和ZnF2晶体中的各向异性g因子的理论研究

利用基于基团模型的3d⁷离子在斜方对称中的高阶微扰公式计算了MgF₂和ZnF₂晶体中Co²⁺杂质中心的各向异性g因子g_x，g_y和g_z. 在计算中，考虑了共价效应， 组态相互作用和斜方晶体场的贡献；而且与此相关的参量可由所研究的晶体的光谱和结构数据得到. 计算结果与实验符合较好.     

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。     

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。     

晶体CsMgCl3:Ni2+的局部结构、光谱和EPR谱的理论研究

本文采用半自洽场(semi-SCF) 自由Ni2+的3d轨道波函数、点电荷-偶极子模型和Ni2+-6X-(X=F,Cl,Br,I)络合物的μ-κ-α模型,建立了结构参数与光谱、EPR谱之间的定量关系,利用完全对角化方法,由光谱和电子顺磁共振(EPR)谱,确定了CsMgCl3:Ni2+晶体的局部结构参数,统一解释了CsMgCl3:Ni2+晶体的吸收光谱和EPR 谱.此外,还讨论了高阶微扰方法、参量拟合方法等问题.理论计算结果与实验值符合得很好.     

掺铜PTO晶体顺磁共振谱及局域结构的理论研究

基于晶体场理论,本文采用重叠模型和3d⁹电子组态在畸变四角晶场中的g因子和超精细结构常数A的三阶微扰计算公式以及钛酸铅PbTiO₃ (PTO): Cu²⁺晶体的局域结构与EPR谱之间的定量关系,合理解释了PTO: Cu²⁺晶体的EPR谱及局域晶体结构,所得结果与实验观测相符合.      

Theoretical Explanation of the Optical and Electron Paramagnetic Resonance Spectral Data for Trivalent Ytterbium Ions in β-Lead Fluoride

Six crystal-field energy levels and three electron paramagnetic resonance (EPR) data [g factor and hyperfine structure constants A(¹⁷¹Yb³⁺) and A(¹⁷³Yb³⁺)] for trivalent ytterbium (Yb³⁺) ions in the cubic β-lead fluoride (β-PbF₂) crystal are calculated by using a diagonalization (of energy matrix) method. In the method, the Zeeman and hyperfine interaction terms are added to the Hamiltonian in the conventional diagonalization method, and so the optical and EPR data can be calculated in a unified way. The calculated results are in reasonable agreement with the experimental values, and the signs of constants A(¹⁷¹Yb³⁺) and A(¹⁷³Yb³⁺) are determined. The results are discussed.     

Optical and EPR study of BaY2F8 single crystals doped with Yb

Optical and electron paramagnetic resonance study have been carried out on BaY₂F₈ single crystals doped with Yb ions at 0.5 and 10 mol%. The crystals have been obtained using the Czochralski method modified for fluoride crystal growth. Optical transmission measurements in the range of 190-3200 nm and photoluminescence measurements were carried out at room temperature. Absorption spectra of BaY₂F₈ single crystals doped with Yb due to the ²F_7/2→²F_5/2 transitions have been observed in the 930-980 nm range. To analyze the possible presence of Yb²⁺ ions in the investigated crystals, irradiation with γ-quanta with a dose of 10⁵ Gy have been performed. The observed photoluminescence bands show usual emission in IR and other one in VIS, being an effect of cooperative emission of Yb³⁺ ions and energy up-conversion transitions of photons from IR to UV-vis(visible) due to hoping process between energy levels of paired Yb³⁺ and Er³⁺, where Er³⁺ ions are unintentional dopants. The EPR spectra of BaY₂F₈:Yb 10 mol% consist of many overlapping lines. They have been analyzed in terms of spin monomers, pairs, and clusters. The angular dependence of the resonance lines positions have been studied also to find the location of coupled ytterbium ions in the crystal structure.     

Electron paramagnetic resonance spectroscopy of Cr 3+ in hexagonal Cs 2 NaGaF 6 crystals

Powder samples of hydrothermally grown Cr 3+ -doped Cs 2 NaGaF 6 crystals have been investigated with electron paramagnetic resonance spectroscopy at X - (9.5 v GHz) and Q -band (34 v GHz). Analysis of the spectra clearly demonstrates that there are two distinct Cr 3+ centres in the Cs 2 NaGaF 6 crystal, having nearly identical g factors, but differing largely from the viewpoint of their zero field splitting. By using the 53 Cr hyperfine spectra observed with electron nuclear double resonance spectroscopy, it is deduced that these centres have opposite signs for the zero field splitting. The spectroscopic properties of the Cr 3+ centres in the isostructural Cs 2 NaGaF 6 and Cs 2 NaAlF 6 crystals are compared and discussed.     

EPR study of free radical in gamma-irradiated bis(cyclopentadienyl)zirconium dichloride single crystal

Bis(cyclopentadienyl)zirconium dichloride (BCZD; zirconocene dichloride) single crystals were exposed to ⁶⁰Co-γ irradiation at room temperature. The irradiated single crystals were investigated between 125 and 470?K by electron paramagnetic resonance spectroscopy. The spectra of the crystals were found to be temperature independent. The paramagnetic center was attributed to the cyclopentadienyl radical. The g values of the radiation damage center observed in BCZD single crystal and the hyperfine structure constants of the free electron with nearby protons were obtained.     

Crystal field of Yb<Superscript>3+</Superscript> tetragonal centers in the YbRh<Subscript>2</Subscript>Si<Subscript>2</Subscript> intermetallic compound

The spectra of electron paramagnetic resonance and inelastic neutron scattering in crystals of the heavy-fermion intermetallic compound YbRh₂Si₂ are interpreted. The phenomenological potentials of the crystal electric field of Yb³⁺ tetragonal centers and the parameter of the Hamiltonian for the spin-orbit interaction of electrons are determined from the experimental energy level schemes. A comparison of the results obtained from experimental data on electron paramagnetic resonance, inelastic neutron scattering, and Mössbauer spectroscopy shows that the most probable ground state of Yb³⁺ ions in the YbRh₂Si₂ crystal is the Kramers doublet Γ _t6 ^? .     

EPR and optical spectroscopy of the Tm2+ ion in the KMgF3 single crystal

Paramagnetic Tm²⁺ ion centers in the KMgF₃ single crystal have been studied by electron paramagnetic resonance and optical spectroscopy. The Stark level energies of the cubic Tm²⁺ multiplets have been established from the luminescence spectra and the crystal field parameters have been calculated. Information about the phonon spectra of KMgF₃ crystals has been obtained from the electron-vibrational structure of the optical luminescence spectra.