分子轨道似在四面体共价晶体中3d过渡金属离子轨道角动量和旋—轨耦合中的应用

用分子轨道近似推导了3d过渡金属离子在四面体晶体中轨道角动量和旋-轨耦合矩阵,同时得到了这些矩阵元与3d离子在纯晶体场近似下的矩阵之间的关系。通过以上矩阵元和关系可以很容易地计算3d离子在四面体晶体中的旋-轨、自旋-自旋和塞曼作用矩阵。这些旋-轨、自旋、自旋和塞曼作用矩阵对研究3d离子在四面体共价晶体中（尤其是半导体中）的超精细光谱、塞曼和交换分裂、电子顺磁共振参数、磁化强度、磁比热、磁化率等都是有用的。另外,还讨论了八面体和四面体对称下的配体轨道,以及3d离子和配体间的重迭积分。     

MO2(M=Ti,Ge,Sn)晶体中替位V4+自旋哈密顿参量研究

基于离子簇模型,应用斜方畸变八面体中3d1电子的EPR参量微扰公式,研究了MO2(M=Ti,Ce,Sn)晶体(金红石型)中替位V4 的EPR参量,发现由于V4 取代晶体中阳离子而引起的姜泰勒(Jahn-Teller)效应,将导致杂质离子局部结构形成微小压缩八面体.进一步考虑了配体轨道及旋轨耦合作用和杂质离子周围的畸变对自旋哈密顿参量的贡献,结果与实验符合的更好.     

d~3电子系中自旋轨道相互作用能量矩阵的计算

本文给出了强场方案中d3电子系的最大自旋多重态4F、4P的自旋轨道耦合相互作用能量矩阵。这一计算方法,容易推广到其它多重态和dN电子系中去。     

Ce∶YIG磁光薄膜法拉第旋转谱的理论计算

考虑到Ce3 + 的 5d ,4f以及Fe3 + 的 3d电子轨道形成具有较大自旋 轨道相互作用的耦合轨道 (Ce4f+Ce5d+Fe3d) ,将Ce3 + 离子的含量与耦合轨道联系起来 ,并给出了Ce3 + 离子的含量与跃迁中心数之间的定量关系式 .在ω =0 .8～ 3.2eV的范围内 ,计算了x =0 .3和x =0 .7时Y3 -xCexFe5O12 的法拉第旋转谱 .结果表明 ,Ce∶YIG的法拉第旋转角的增加主要是由于Ce3 + 的掺入形成耦合轨道 ,使其自旋 轨道劈裂增加所导致     

Ce：YIG磁光薄膜法拉第旋转谱的理论计算

考虑到Ce^3 的5d,4f以及Fe^3 的3d电子轨道形成具有较大自旋-轨道相互作用的耦合轨道（Ce4f Ce5d Fe3d），将Ce^3 离子的含量与耦合轨道联系起来，并给出Ce^3 离子的含量与跃迁中心数之间的定量关系式。在ω=0.8-3.2eV的范围内，计算了x=0.3和x=0.7时Y3-xCexFe5O12的法拉第旋转谱。结果表明，Ce:YIG的法拉第旋转角的增加主要是由于Ce^3 的掺入形成耦合轨道，使其自旋-轨道劈裂增加所导致。     

GaP：V^3＋自旋允许谱的精细结构的研究

在ＧａＰ：Ｖ＾３＋晶体中，对＾３Ａ２→＾３Ｔ１（Ｆ），＾３Ａ２→＾３Ｔ１（Ｐ）以及＾３Ａ２→＾３Ａ２→＾３Ｔ２（Ｆ）３组自旋允许跃迁均已在实验中得到它们的精细结构。同时考虑静电、晶场自旋－轨道耦合作用，计算了ＧａＰ：Ｖ＾３＋的旋轨耦合分裂，理论计算与实验符合很好。此外，还对这３组自旋允许跃迁的精细结构进行了识别，结果表明，＾３Ａ２→＾３Ｐ１（Ｐ）跃迁的２条１３８７４，１３８９０和１３９４６ｃｍ＾－     

钇铁榴石中Fe~(3+)离子的吸收光谱和EPR零场分裂研究

本文在晶体场理论的基础上．用晶场自旋——轨道耦合矩阵对钇铁榴石（YIG）中Fe3+（3d5组态）离子的吸收光谱，基态分裂常数，零场分裂参量D进行了统一计算．所得结果与实验符合较好，说明自旋——轨道耦合作用是导致基态分裂的主要原因，解释了被认为是一个理论疑惑的Fe3+离子零场分裂参量D问题。     

混晶体CsMg_(1-x)Fe_xCl_3中Fe~(2+)离子光谱分析

本文用d~6电子系D_(3d)旋轨直积群的不可约表示对应的能量矩阵计算了混晶体CsMg_(1-x)Fe_xCl_3中Fe~(2+)的电子光谱。其理论计算与观测一致,同时,确定了混晶体中Fe~(2+)离子属D_(3d)配位态。     

晶体电场对离子自旋─轨道耦合参数的影响

晶体电场对三价稀土离子自旋─轨道耦合参数有影响，是人们长期怀疑但尚无人作过定量分析与计算的问题．本文从相对论Ｄｉｒａｃ方程式给出的电子自族─轨道耦合参数表达式出发，以稀土氯化物为例，首次详细计算了晶体电场对稀土离子（Ｃｅ３＋、Ｐｒ３＋、Ｎｄ３＋、Ｓｍ３＋、Ｅｕ３＋、Ｇｄ３＋、Ｄｙ３＋、Ｅｒ３＋、Ｙｂ３＋）４ｆ自旋─轨道耦合参数贡献的相对大小．计算结果表明：晶体电场对电子自旋─轨道耦合参数的贡献至多占稀土离子核库仑场贡献的万分之一，因此可以忽略不计．寻找电子自旋─轨道耦合参数实验值与理论值差别的途径，应该从离子的电子结构本身着手来研究．     

三角对称晶场中配体旋—轨耦合效应对D值和g因子的改进

本文以强场图象处理三角对称晶场d~2,d~8电子组态,考虑共价效应的影响。自旋—轨道耦合效应采用了分子轨道方法,用微扰环理论推导出包括配体的旋—轨耦合作用在内的d~2,d~8 电子组态的零场分裂D 值和g 因子(g_(11)和g(?))微扰公式,对C_sN_iX_3(X=Cl,Br,I)晶体作了具体计算,得到了一些有意义的结果。     

CsMgCl_3:Ni~(2+)的光学及顺磁性质研究

本文利用 D_h 点群表象,建立了 d~8-C_(30) ~*的强场矩阵,进而从理论上计算出 CsMgCl_3:Ni~(2+)的吸收谱,零场分裂参量 D,g 因子,Zeeman 能量修正及顺磁共振条件等.计算结果和观测结果一致,从而解释了吸收谱及顺磁性质的起源.并讨论了激发态对基态的影响.     

Na3Sc2V3O12∶Fe3 ＋掺杂体系微观结构的理论研究

基于三角对称下3d5组态体系的完全能量矩阵,通过理论模拟实验的EPR参量,运用2个不同的参数值A4（这2个参数分别来自赤铁矿和钇铁石榴石的光谱）,研究了Na3Sc2V3O12石榴石晶体中的四面体三价铁中心的光谱和局域微观结构。计算结果与已有的实验值相吻合。     

晶体中过渡金属离子零场分裂参量的微观解释II:微观机制与实例

讨论了晶体中过渡金属离子零场分裂产生的各种微观机制，并给出了多个实例。结果表明，过去工作通常忽略的自旋-自旋相互作用机制，以及自旋-轨道与自旋-自旋联合作用机制，在一些特殊情况下是不可忽略的。计算还表明：高激发态的贡献通常是重要的。     

晶体中过渡金属离子零场分裂参量的微观解释Ⅰ:等效哈密顿理论

文献中已经提出了很多计算晶体中过渡金属离子零场分裂的微观理论，它们适用于不同对象。证明了这些理论可以发展成一个统一的理论，称这个统一的理论为等效哈密顿理论。若将自旋－轨道与自旋－自旋相互作用作为微扰，静电势与晶场势作为零级进行处理，其收敛情况很好，并且适用于所有过渡金属离子（3d^N,N=2～8）以及所有对称。在发展与建立等效哈密顿理论的过程中，还给出了各相互作用矩阵元的计算公式、等效哈密顿的表达式，自旋哈密顿的矩阵形式，以及各种对称下非零零场分裂参量等，这些表达式对于研究过渡金属离子零场分裂参量和光谱具有普遍适用的意义。     

Cs2NaMF6:Fe3+ (M=Al,Ga)体系局域结构理论研究

构建了d5组态离子在三角晶体场中包含电子—电子间库仑相互作用、自旋—轨道耦合相互作用及配位体相互作用的完全能量矩阵,通过对角化完全能量矩阵研究了过渡金属Fe3↓离子掺杂Cs2 NaMF6(M=Al,Ga)体系的局域晶格结构.得到了Cs2 NaMF6:Fe3+(M=Al、Ga)体系中局域结构参量,对Cs2 NaAlF6:...     

CsCrCl_3晶体的光谱研究

本文基于弱场图象，利用Ｒａｃａｈ不可约张量算符法，建立了ｄ４（Ｃ＇３ｖ）离子含旋轨耦合作用的完全能量矩阵。借助此矩阵，利用完全能量矩阵的对角化方法，对ＣｓＣｒＣｌ３晶体的光谱进行了理论计算，其结果同实验结果很吻合。同时，本文从理论上证明了２３２２８ｃｍ（－１）、２３３１０ｃｍ（－１）这两条强谱线产生于双中心跃迁。     

NENP和NINO的电子自旋共振分析

本文在强场框架导出了ｄ８离子基态３Ａ２（Ｆ）自旋哈密顿参量Ｄ、Ｅ和ｇ－因子在斜方对称下的高阶微扰公式；借助于赵等人的参量化ｄ轨道理论，计算ＮＥＮＰ和ＮＩＮＯ的自旋哈密顿参量Ｄ、Ｅ和ｇ－因子，得到了与实验符合很好的结果     

含钕石榴石磁光效应的量子理论

应用量子理论分析了含钕石榴石中Nd^3 离子的磁光效应；计算了50～300K温度范围内离子的Faraday偏转及300K时Faraday偏转与光子能量的函数关系．计算结果表明，Nd：YIG中Nd^3 离子的磁光效应主要源于离子内4f^3→4f^25d的电偶极跃迁；离子能级由于旋轨耦合、晶场作用及超交换作用而劈裂；实验观察到的Faraday偏转为顺磁性的．计算结果与实验符合良好．