ZnAl_2O_4∶Cr~(3 )晶体~4 A_2基态ZFS及其三角晶格畸变研究

用对角化哈密顿矩阵的方法,借助Ｎｅｗ ｍａｎ 晶场叠加模型,研究了ＺｎＡｌ２Ｏ４∶Ｃｒ３ ＋ 晶体的基态零场分裂（ＺＦＳ） 及其电子光谱,理论结果与实验一致．定量研究表明,掺杂晶体ＺｎＡｌ２Ｏ４∶Ｃｒ３ ＋ 中,络离子（ＣｒＯ６）９ － 局域结构应有压缩的三角畸变（Δθ＝ ３ ．０６°） ．同时指出,自旋二重态对４ Ａ２ 基态ＺＦＳ参量ｂ０２ 的贡献不可忽略,而对ｇ 因子的贡献甚微．     

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.     

Local structure distortion and spin Hamiltonian parameters of oxide-diluted magnetic semiconductor Mn-doped ZnO

The local structure distortion, the spin Hamiltonian (SH) parameters, and the electric fine structure of the ground state for Mn²⁺(3d⁵) ion in ZnO crystals are systematically investigated, where spin--spin (SS), spin--other--orbit (SOO) and orbit--orbit (OO) magnetic interactions, besides the well-known spin--orbit (SO) coupling, are taken into account for the first time, by using the complete diagonalization method. The theoretical results of the second-order zero-field splitting (ZFS) parameter D, the fourth-order ZFS parameter (a-F), the Zeeman g-factors: g_// and g_⊥, and the energy differences of the ground state: \delta₁ and \delta₂ for Mn²⁺ in Mn²⁺: ZnO are in good agreement with experimental measurements when the three O^2- ions below the Mn²⁺ ion rotate by 1.085^o away from the [111]-axis. Hence, the local structure distortion effect plays an important role in explaining the spectroscopic properties of Mn²⁺ ions in Mn²⁺: ZnO crystals. It is found for Mn²⁺ ions in Mn²⁺: ZnO crystals that although the SO mechanism is the most important one, the contributions to the SH parameters, made by other four mechanisms, i.e. SS, SOO, OO, and SO～SS～SOO～OO mechanisms, are significant and should not be omitted, especially for calculating ZFS parameter D.     

KCdF3:Cr3+晶体EPR零场分裂参量与电荷补偿效应的研究

按照叠加模型与EPR零场分裂参量的三阶微扰理论,建立了KCdF₃:Cr³⁺晶体EPR零场分裂参量与四角对称Cr³⁺-Cd²⁺缺陷中心局域结构之间的定量关系.证实Cd²⁺空位与晶格畸变的存在,我们获得:围绕Cr³⁺离子的六个F^-配体分别向中心Cr³⁺移动Δ₁=0.00294nm,Δ₂=0.0010nm,Δ₃=0.0028nm (参见图2).EPR零场分裂参量与实验一致表明:Cd²⁺空位与晶格畸变的假设是合理的.尽管四角晶场主要来自Cd²⁺空位,但晶格畸变的贡献不可忽略.     

三角晶场中4A2(3d3)态离子全组态EPR理论研究

在中间场耦合图像中,建立了＾４Ａ２（３ｄ＾３）态离子全组态ＥＰＲ理论;研究了ＥＰＲ参量随三角晶参量Ｖ、Ｖ＇及立方晶场参量Ｄｑ变化关系;用完全对角化方法验证了Ｍａｃｆａ５ｌａｎｅ ＥＰＲ的三阶微扰公式,结果表明,在较大的晶场范围内微扰公式的收敛性很好;研究了ＥＰＲ参量的微观起源及自放二重态对ＥＰＲ参量的贡献,指出自旋二重 对零场分裂参量的贡献不可忽略,二重态对ｇ因子的贡献甚微。     

晶体材料中3d2态离子自旋哈密顿参量的微观起源

采用了中间场耦合图像，考虑了以前研究中被忽略的SS (spin-spin)磁相互作用以及SOO (spin-other-orbit)磁相互作用，利用完全对角化方法，研究了3d₂态离子在三角对称 (C_3v, D₃, D_3d)晶体中自旋哈密顿(SH)参量的微观起源.发现自旋哈密顿参量 (包括零场分裂参量D和g因子g∥,g⊥)来自四种耦合机理：（1）SO (spin-orbit)耦合机理; (2) SS耦合机理；（3）SOO 关键词： 自旋哈密顿参量 2态离子')" href="#">3d₂态离子 三角对称晶场 SS与SOO作用 SO-SS-SOO联合作用机理