H2S分子的振转光谱和势能面的理论研究

报道了用已观测到的３６个振动谱带的带心实验值优化的Ｈ２Ｓ分子的有效势能面,利用该势能面,采用振动自洽场组态相互作用ＶＳＣＦ－ＣＩ方法计算出Ｈ２Ｓ的高激发振转态的能量,其值与观测之标准偏差为０．０９１ｃｍ＾－１。在此基础上,使用两步变分法研究了局域模效应,并计算出一些目前尚未观测到的弱吸收谱带的带心,其中局域模振动态的能级分裂值与观测结果一致,如（３００）态分裂的观测值为０．１６３ｃｍ＾－１,计算值     

热电材料中自旋轨道耦合效应对电输运的影响

自旋量子效应对材料电输运性质的影响,是一个物理和材料领域的基础问题。热电材料能够实现电能和热能相互转换,其往往含有重元素,自旋轨道耦合效应对电性能的影响不容忽视。自旋轨道耦合造成的Zeeman型能带劈裂效应降低能带带边的简并度和能态密度,对热电材料的输运性质不利;而自旋熵和Rashba型自旋劈裂效应对热电性质有益,其中的Rashba自旋劈裂效应能够产生新奇的低维化电输运。拓扑绝缘体中非平庸电子结构对电输运调控提供新的方向。     

Cr73.7(Fe0.83Mn0.17)26.3合金磁性的研究

当Fe浓度在18≤x≤25范围内时,Cr_(100)-x_Fe_x合金从顺磁经铁磁态重入自旋玻璃态.重入自旋玻璃态的机制目前主要用以下两种非常不同的物理图象来描述.一种用Hecssen- berg自旋玻璃的平均场理论得出:系统在T_c下产生了共线的铁磁相.但在温度T_(xy)下,每个自旋的横向(xy)分量随机地冻结在xy平面上.这样一个系统可以看作在z方向纵向的铁磁性,而在xy平面上是自旋玻璃态.另一种图象是,有限、无限大团簇在渗透浓度上共存.铁磁相自然是由无限大团簇产生的.但由于有限大团簇的存在,这些有限大团簇在一定温度下可以与无限大团簇成反铁磁耦合,从而破坏了无限大团簇,导致了自旋玻璃态的产生.由于Cr-Fe合金中反铁磁交换相互作用较弱,实验中在18(?)x浓度范围内未能观察到反铁磁耦合的存在.在Cr-Fe合金中加入少量的金属Mn可以大大提高合金的Nair温度.在Cr-Fe-Mn合金为研究系统中铁磁、反铁磁交换相互作用的竞争,进而弄清该合金重入自旋玻璃态的机制提供了可能性.本实验利用M(?)ssbauer谱,磁测量等手段对Cr_(73.5)(Fr_(0.83)Mn_(0.17))_(26.3)合金的磁性进行了研究.     

新型Fe_3O_4@MoO_3@GdF_3:Eu~(3+)磁-光双模态成像材料的合成及性能

针对现有磁-光双模态成像材料灵敏度低与穿透深度不足的缺陷,通过引入局域表面等离子体共振(LSPR)效应的隔层的方法,成功制备了新型Fe_3O_4@MoO_3@GdF_3:Eu~(3+)磁-光双模态成像材料. XRD分析结果表明, Fe_3O_4表面逐层包覆上了结晶良好的单斜晶系的MoO_3和正交晶系的GdF3:Eu3+纳米晶.荧光光谱分析表明,该材料具有良好的发光性,以593 nm附近的5D0→7F1磁偶极跃迁为最强发射峰.而该材料的磁饱和强度仍为25.9 emu/g. MTT和MRI分析结果表明, Fe_3O_4@MoO_3@GdF_3:Eu~(3+)磁-光双模态成像材料具有低毒性和较好的核磁共振成像效果.该方法将解决磁-光双模态成像材料性能方面的瓶颈问题,为推进该类材料在肿瘤精准诊疗和光学共聚焦显微技术中的应用提供理论依据和实验基础.     

苯分子的Rydberg能级和轨道

苯分子是典型的有机分子之一,激光光谱的兴起,促使对其高激发态(或Rydberg态)研究的注意。从HFSCF计算中得不到可靠的高能级和空轨道,故一般采用联合原子模型或组态相互作用方案来指认和拟合实验谱线;前者过简,后者过繁。以交换位能定域化近似为基础的SCF—SW—X_α方法,在相同的近似等级下计算占据轨道和空轨道,所提供的高激发     

氮氧自由基-金属配合物磁偶合体系的研究进展

1952年确立的Bleaney-Bowers方程是自旋偶合研究史上的第一个里程碑,它标志着人们对物质磁性的认识已深入到亚分子水平,对电和磁的微观统一性的本质有了更明晰的了解。经过几十年的发展,自旋偶合体系作为化学、物理、生命科学和材料科学的交汇点,业已成为一门极富生命力的边缘学科。其理论模型也由早期直观的AGK超交换理论,发展成为用近似分子轨道处理的从正交磁轨道出发的Hoffman模型和以非正交磁轨道重迭为特征的Kahn模型。     

自旋波声子耦合对反铁磁体红外吸收谱的影响

在磁有序物质中,由于交换作用常数受离子间距离变化的影响,其中存在自旋波和声子耦合。大多数非金属反铁磁体是离子晶体,因此,对这类反铁磁体,辐射场在激发一个光频支声子的同时通过自旋波和声子耦合有可能再激发两个自旋波和一个声子,从而茌晶格红外吸收带的高频边缘外形成附加吸收峯。本文利用这种辐射跃迁过程解释了Nio红外光谱的0.24电子伏附加吸收     

CaF_2、SrF_2中掺Nd~(3+)的基态分裂计算

从Феофилов对CaF_2、SrFz中Nd~(3 )的萤光光谱的实验数据,以及Wyhourne等人所作的Nd~(3 )的能级(包括库仑能以及自旋轨道作用)的计算得知,Феофнлов所测得的萤光光谱是由激发态~4F_(3/2)向基态~4I_(9/2)、~4I_((11)/2)跃迁的结果;谱线分别为四条及五条。根据波函数ψ(~4I_(9/2))、ψ(~4I_(11/2))(考虑到相同J不同L间的自旋轨道作用而引起的组态混合),并利用f~3的波函数与立方场矩阵元便求得立方场的矩阵元为:     

自旋-轨道耦合对碳纳米管量子点Kondo效应的影响

中国科学院近代物理研究所房铁峰和左维与兰州大学罗洪刚合作,研究了自旋-轨道耦合作用对Kondo效应的影响.他们发现,自旋-轨道耦合作用可使量子点中单个电子的简并度大大升高,破坏了其SU(4)对称性,使Kondo效应的零场共振峰发生分裂.在外加磁场条件下,     

磁有序结构的太赫兹光谱——自旋极化的THz波激发、色散和相干控制*

综述了利用THz 脉冲的磁场与磁有序结构相互作用, 实现对磁有序结构中自旋极化的激发及研究自旋极化的弛豫动力学;结合作者最近的研究工作,介绍了利用THz 脉冲实现对磁有序结构中自旋极化的相干控制;最后对相关研究进行了展望。     

高温超导体的超快光谱学

高温超导机理至今仍是物理学的未解之谜,是凝聚态物理学皇冠上的明珠.在众多以光学手段研究超导体的方法之中,超快光谱是最精湛的观测方法之一和最强有力的调控手段之一.它能够在电荷、晶格、自旋、轨道等自由度与超导体全方位地相互作用,并能探测其激发态,能够在准粒子的超快过程、晶格相干性的调控、电子-声子耦合强度的观测、界面超导体系的探测等方面实现一些其他实验方法所不能实现的研究.本文结合具体实例介绍高温超导体的超快动力学和超快光谱学的进展,展示该方法在准粒子激发态、玻色子相干态、激光诱导的超导、界面超导等研究中的特色和独到优势,并对该领域进行展望.     

2,3,7,8-四氯代二苯并二噁英光解行为的量子化学

应用半径量子化学计算方法，分析了2，3，7，8－四氯代二苯并二恶英（1，3，7，8－TCDD）及其降解产物光激发后的电子跃迁类型，发现其紫外吸收图谱和阳光光谱有明显的重叠，光解是该类污染物的重要降解途径，通过计算2，3，7，8－TCDD及其光解产物光激发后化学键强度的变化和氢原子自由基反应描述符fR的数值，发现UV－A和UV－B辐射下反 以断裂C－O键为主，而UV－C辐射下脱氯产物增多；2，3，7，7－TCDD逐级光解脱氯生成三氯，二氯，一氯取代的异构体，并最终生成二苯并二恶英，两个苯环上氯取代较多的一边更容易脱氯，2，3，7，8－TCDD及其脱氯产物也可以断裂C－O键，生成氯和羟基取代的二苯醚化合物，通过重排和进一步光解还可以生成氯取代联苯酚，苯酚以及多氰代二苯并呋喃。     

磁性高分子的非限制性从头算晶体轨道法研究

处理闭壳层体系的Hartree-Fock能带方法(RHFCO),由于没考虑电子相关效应而不适合于磁性晶体的电子结构计算,这就需要采取超出RHF近似并部分地考虑相关效应的方法,为此,人们提出了“不同自旋采用不同轨道”(DODS)法,实现这个想法的第一步就是去掉轨道双占据近似,并保留单Slater行列式的形式,这样即得到了自旋非限制的Hartree-Fock(UHF)方法,但是单Slater行列式的UHF波函数并不是总自旋S~2算子的本征态(体系哈密顿不显含自旋,故体系能量的本征态也应是自旋S~2的本征态),为了克服这一困难,     

铁基超导体BaFe_(2-x)Ni_xAs_2中磁性相互作用的中子散射

铁基超导电性起源于对母体中长程反铁磁序的压制,理解其超导微观机理的关键在于清楚认识磁性相互作用的演化规律,及其与超导电性的具体关系.本文以典型的电子型掺杂铁基超导体系BaFe_(2-x)Ni_xAs_2为对象,介绍了中子散射实验针对其电子态相图、磁有序态、低能磁激发和高能自旋涨落谱等磁性物理的相关研究,着重总结它们随掺杂的系统而演变的规律,同时介绍了在自旋向列相中的最新研究进展.最后,基于这些结果,提出了磁性相互作用驱动的非常规铁基超导电性的可能物理图像.     

四唑及其衍生物的理论研究——Ⅰ.氯代四唑的从头算

用从头算方法，取６－３１１Ｇ基组分别在ＨＦ和ＭＰ２水平上，计算研究了１Ｈ和２Ｈ四唑的４种一氯取代物的全优化几何构型和电子结构，４个化合物均取平面构型；环骨架键长趋于平均化，均具芳香性（П＾６５）与１－Ｃｌ与２－Ｃｌ四唑相比，５－Ｃｌ四唑将具较强的酸性，分子总能量也较低，其中５－Ｃｌ－２Ｈ－四唑分子总能量最低，最稳定。     

可见光波段水分子离子吸收光谱的测量

通过光外差－磁旋转－速度调制光谱技术实现了对H2O^ 在16680－17300cm^-1的可见光区吸收光谱的高分辨测量,获得了A^-2A1-X^-12B2电子跃迁的（0,9,0）←(0,0,0)支带的74条谱线,同时也验证了该技术高灵敏度和高信噪比的特点。     

立方d~5络合物g张量理论与Mn~(2+):CaF_2、Mn~(2+):KZnF_3的光学和磁学性质研究

关于如何统一解释立方d~5络合物的EPR(Electron paramagnetic resonance,电子顺磁共振)参量(零场分裂参量a和g张量)与光谱的问题,自1934年van Vleck和Penney提出以后,长期得不到解决.直到1990年前后,邝和周等才给出了统一计算参量a和光谱的两种不同的方法,但未解决g张量的计算问题.d~5离子的g张量计算比其它d~n(n≠5)离子困难得多,是因为基态~6S为轨道单态,不会被任何晶体场分裂,以致通常的g张量公式不能采用.最近周和杨发展了一种单行列式基函(SDB)EPR理论方法,给出了有效自旋为1/2的d~5离子的g张量公式.但大多数情况下d~5离子的有效自旋为5/2,所以上述SDB方法尚待完善.本文在周等工作的基础上导出普遍适用的立方场d~5离子g张量公式,并对d~5络合物Mn~(2+):CaF_2和Mn~(2+):KZnF_3的零场分裂参量a、g张量和光谱进行统一计算,作出统一解释.值得指出的是,周等方法的基础是在自旋-轨道耦合空间的SГβГ’γ’表象内将d电子间静电相互作用(?)_(ee)(B,C)、晶场作用能(?)_c(D_q)和自旋-轨道相互作用(?)_(so)(ξ)同时(而不是逐次)对角化,这不同于流行的弱场耦合、强场耦合和中等场耦合等逐次对角化图象,而是一种统一晶场耦合图象(Unified crystal-field coupling scheme,缩写为UCFC图象).由于这种图象不需     

A～60和A～80质量区原子核磁转动研究进展

近年来,人们在很多原子核中发现了具有强M1跃迁、较弱E2跃迁的磁转动结构,这已经成为原子核高自旋态的研究热点.通过在束γ谱学实验,北京大学实验核物理研究组在中国原子能科学研究院HI-13串列加速器和南非iThemba国家实验室回旋加速器上先后开展了对A～80和A～60质量区原子核磁转动结构的研究.在⁷⁵As、⁷⁹Se和⁶²Cu核中发现了高激发磁偶极带结构,利用基于协变密度泛函理论的倾斜轴推转模型分析了它们的结构特点.研究表明,⁷⁵As和⁷⁹Se核中磁偶极带的角动量形成机制不同于传统的磁转动剪刀机制,随着转动频率的增加,它们只有中子角动量J_ν向总角动量方向出现了较大角度的闭合,而质子角动量J_π基本上保持不动,总角动量的倾斜角出现了一个较大的变化(向x轴方向闭合).这种只有一个剪刀片闭合的角动量形成机制被形象地称为订书机机制.     

高压下MgO-ZnO-SiO2体系的亚固相相关系

在１．０ＧＰａ和１２００℃条件下,利用活塞圆筒高压装置实验确定了ＭｇＯ－ＺｎＯ－ＳｉＯ２体系的亚固相相关系,结果显示该体系具有不同于其他类似的三元体系的相组合特征,无法形成Ｍｇ２ＳｉＯ４－Ｚｎ２ＳｉＯ４橄榄石和Ｍｇ２ＳｉＯ６－Ｚｎ２Ｓｉ２Ｏ６辉石续固溶体,这种相组合特征是由Ｚｎ＾２＋具有（Ａｒ）３ｄ＾１０外层电子结构,不同于其他过渡金属离子,如Ｆｅ＾２＋,Ｎｉ＾２＋和Ｃｏ＾２＋的性质所制约。     

含有4个氮氧自由基铜碘络合物的合成、晶体结构和磁性

如何控制基于有机分子的自旋单元在晶体中的排列方式并导致自旋间铁磁性相互作用，以及增加自旋相互作用的维数和强度，从而使有机化合物呈现宏观铁磁性，并具有高铁磁相转变温度，是有机铁磁体研究领域一个备受关注的问题．研究了含有４个氮氧自由基的铜碘络合物Ｃｕ２Ｉ２（ｐ－ＰＹＮＮ）４（ｐ－ＰＹＮＮ：ｐ－Ｐｙｒｉｄｉｎｅ Ｎｉｔｒｏｎｙｌ Ｎｉｔｒｏｘｉｄｅ）和 Ｃｕ４Ｉ４（ｍ－ＰＹＮＮ）４（ｍ－ＰＹＮＮ：ｍ－Ｐｙｒｉｄｉｎｅ Ｎｉｔｒｏｎｙｌ Ｎｉｔｒｏｘｉｄｅ）的合成、晶体结构及磁性，并讨论了磁性与结构之间的关系．Ｃｕ２Ｉ２（ｐ－ＰＹＮＮ）４属于三斜晶系，空间群Ｐ－１，ａ＝１．３６６８（３）ｎｍ，ｂ＝１．４２８０（３）ｎｍ，ｃ＝０．７２７３（１）ｎｍ，α＝９０．１８（３）°，β＝１０１．８６（３）°，γ＝９１．０９（３）°，Ｚ＝１．Ｃｕ４Ｉ４（ｍ－ＰＹＮＮ）４属于三斜晶系，空间群Ｐ－１，ａ＝１．５５６９（９）ｎｍ，ｂ＝１．６２４７（７）ｎｍ，ｃ＝１．５１０３（９）ｎｍ，α＝９４．４８（５）°，β＝１１６．１５（５）°，γ＝８３．０７（５）°，Ｚ＝２．通过ＳＱＵＩＤ磁强计对两个化合物的磁性研究表明，Ｃｕ２Ｉ２（ｐ－ＰＹＮＮ）４