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     

Ce3+掺杂YAlO3晶体的结构性质和4f→5d跃迁的第一性原理研究

采用基于密度泛函理论(DFT)超单胞模型方法和基于波函数的镶嵌团簇方法,计算研究了Ce3+掺杂YAlO3晶体的结构性质和4f→5d跃迁.DFT计算结果表明,Ce3+替代Y3+离子引起掺杂格位周围局域结构各向异性畸变.基于DFT优化超单胞结构,构造以Ce3+为中心镶嵌团簇,通过基于波函数的CASSCF/CASPT2/SO方法计算获得Ce3+4f1和5d1组态分裂能级能量,得到的4f→5d跃迁能量与实验结果符合相当好.5d1能态的Mulliken自旋布居分析结果表明,5d1能级性质与立方晶场作用结果明显不同,从而证实了先前基于半经验分子轨道计算得出的结论.最后,5d1能级波函数分析结果表明,自旋-轨道耦合效应对于Ce3+5d1组态较低能级分裂比较重要.     

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.     

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。     

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。     

掺铋钇铁石榴石法拉第效应的增强机理研究

采用ＤＶ－Ｘα方法计算了ＹＩＧ及Ｂｉ－ＹＩＧ薄膜的电子结构，在能态密度的基础上，得出了导致法拉第效应的两种电荷转移跃迁，Ｂｉ＾３＋离子的掺入，增大了跃迁的振子强度，Ｂｉ６ｐ与Ｆｅ３ｄ形成具有较大自旋－轨道相互作用的耦合轨道，它们是Ｂｉ＝ＹＩＧ的法拉第旋转角增大的原因。     

分子轨道近似在八面体共价晶体中3d过渡金属离子轨道角动量和旋—轨耦合中的

用分子轨道近似推导了3d过渡金属离子在八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离子在八面体晶体中的旋－轨、自旋－自旋和塞曼作用矩阵。     

Tm_2 ( Fe Ga)_( 1 7)化合物自旋再取向的分析

本文用单离子晶场模型分析了 Tm2 (Fe Ga) 1 7- x Gax 化合物自旋再取向现象 ,计算了这些化合物的自旋再取向温度 ,并与实验数据进行了比较 .还计算了 4 f -3d交换能 ,讨论了 Ga取代对晶场的影响     

等离子体吸收边对多层膜磁光克尔效应的影响

采用ＤＶ－Ｘα方法计算了ＹＩＧ及Ｂｉ－ＹＩＧ薄膜的电子结构，在能态密度的基础上，得出了导致法拉第效应的两种电荷转移跃迁．Ｂｉ３＋离子的掺入，增大了跃迁的振子强度，Ｂｉ６ｐ与Ｆｅ３ｄ形成具有较大自旋－轨道相互作用的耦合轨道．它们是Ｂｉ－ＹＩＧ的法拉第旋转角增大的原因．     

ZnX:Co2+(X=S,Se,Te)中配体对g因子贡献规律的研究

采用双自旋-轨道耦合参数模型和半经验的分子轨道法研究了Co^2 离子在Ⅱ-Ⅵ半磁半导体ZnX(x=S，Se，Te)中的EPRg因子．结果表明，配体Se和Te对Co^2 的g因子有不可忽略的贡献，并且，配体S、Se和Te对相同中心金属Co^2 的络离子的EPRg因子的贡献随配体的原子序数变大而依次增加．     

GdP3 O9:Dy0.01的同步辐射真空紫外光谱研究

研究了YxGd（1-x）P3O9：Dy0．01（x=1，0．95，0．5，0）的真空紫外激发和发射光谱．直接观测到了Dy^3＋在真空紫外波段的5d→4f发射，发现随着Gd^3＋含量的增加，Dy^3＋的5d→4f发射迅速减弱，这表明Gd^3＋的存在分流了Dy^3＋ 5d HS激发态的能量．基于实验结果，提出了一个量子剪裁模型．     

Ba_3Ti_5Nb_(6-x)TaxO_(28)陶瓷的结构与介电性能

采用传统的固相合成法制备Ba3Ti5Nb6-xTaxO28(0≤x≤0.67)微波介质陶瓷,研究了Ta对Ba3Ti5Nb6O28陶瓷结构与微波介电性能的影响.随Ta含量的增加,Ba3Ti5Nb6-xTaxO28陶瓷先为Ba3Ti5Nb6O28单相;当x增大到0.5时,则出现了第二相Ba3Ti4Nb4O21.随Ta含量增加,Ba3Ti5Nb6-xTaxO28陶瓷的介电常数变化较小,Qf值先明显升高后下降,而谐振频率温度系数τf逐渐增大.x=0.16时,获得了介电性能优异的Ba3Ti5Nb6-xTaxO28陶瓷,介电性能为:ε=37.9,Qf=2.8137×104GHz,τf=-6.0×10-6℃-1.     

GdP3 O9:Dy0.01的同步辐射真空紫外光谱研究

研究了YxGd1-xP3O9:Dy0.01(x=1,0.95,0.5,0)的真空紫外激发和发射光谱.直接观测到了Dy3 在真空紫外波段的5d→4f发射,发现随着Gd3 含量的增加,Dy3 的5d→4f发射迅速减弱,这表明Gd3 的存在分流了Dy3 5d HS激发态的能量.基于实验结果,提出了一个量子剪裁模型.     

GdP_3O_9:Dy_(0.01)的同步辐射真空紫外光谱研究

研究了YxGd1-xP3O9:Dy0.01(x=1,0.95,0.5,0)的真空紫外激发和发射光谱.直接观测到了Dy3 在真空紫外波段的5d→4f发射,发现随着Gd3 含量的增加,Dy3 的5d→4f发射迅速减弱,这表明Gd3 的存在分流了Dy3 5d HS激发态的能量.基于实验结果,提出了一个量子剪裁模型.     

D_(4h)对称下~5D,~3L和~1L态的哈密顿矩阵研究及它的应用

本文推导了3d4／3d6离子在D4h对称下5D、3L（L＝P，D，F，G，H）和1L（L＝S，D，F，G，H）态的哈密顿矩阵元，其中包括晶场、自旋-轨道、自旋-自旋相互作用及Trees’修正．基于这个矩阵，利用完全对角化方法，研究了K2FeF4中Fe2＋离子的EPR零场分裂参量D，a，F，所得结果与实验符合很好．将本文结某与以前研究比较证明晶体中Fe2＋的低自旋态（3L和1L）对零场分裂的贡献是重要的，尤其对四阶零场分裂参量a和F.进一步研究是必要的。     

四方八面体络离子(MnO_6)~(8-)电子顺磁共振参量的研究

文章构建了四方八面体(MnO6)8-络离子g因子的完全高阶微扰公式,该公式包含中心离子Mn4+和配体离子O2-的自旋-轨道耦合对g因子的贡献(双SO耦合参数模型),用该公式所得的g因子值与实验值一致。令分子轨道混合系数λt=λe以及归一化系数Nt=Ne,获得g因子的单SO耦合参数模型,该模型计算的(MnO6)8-络离子g因子与实验值偏差较大,说明配体O2-对g因子有不可忽略的贡献。     

锆酸锶掺Co后磁性质的第一性原理研究

本文使用在位库仑作用、局域密度近似下的投影缀加平面波方法,计算了钙钛矿材料锆酸锶(SrZrO3)正交相掺Co前后的晶体结构、电子能带结构及掺Co后的磁性质.结果表明:当Co-Co之间的间距L为0.4097nm,即最近邻,且体系为铁磁构型时对应的总能最低,表明Co掺杂进入钙钛矿B位后,容易出现Co离子的团簇聚集,出现铁磁性;电子能带结构图显示Co部分替代Zr4+后变为Co4+(3d5),相对于标准化合价的Co3+(3d6),有一条空的d轨道未占据,又由于掺杂Co后其d轨道与近邻O的p轨道有强烈杂化,有部分Co的d轨道及O的部分p轨道越过价带进入带隙,在0~2.60eV之间,自旋向上出现3条Co 3d能带,自旋向下出现7条Co 3d能带,且导带底向低能移动;部分Co离子替代钙钛矿B位的Zr4+后,体系出现磁性,由于Co离子形式化合价为+3,替代Zr4+后,这种空穴掺杂将在价带顶引入空的掺杂能级;态密度结果表明该能级为Co4+离子部分空的d轨道,通过O的p轨道,造成体系中Co3+、Co4+离子的出现,而它们之间的双交换耦合使得体系出现铁磁性.     

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:...     

四面体Cs3CoX5中络离子CoX2-4(X=Cl,Br)零场分裂D的研究

用双自旋-轨道耦合参数模型研究了四面体四角晶位中络离子CoX2-4(X=Cl,Br)的零场分裂D.研究表明,配体Br对Co2+离子零场分裂D的影响较大.     

Rashba自旋轨道耦合对电子自旋磁化率的影响

研究了哈伯德强关联系统中，Rashba自旋轨道耦合(R-SOC)对二维正方晶格的自旋磁化率的影响.在线性响应理论中，自旋磁化率可以表示为推迟格林函数.对它所遵守的运动方程做哈特利-福克近似(HFA)和无规位相近似(RPA), 再通过数值求解可得自旋磁化率.结果表明:没有R-SOC的静态磁化率Reχ( q , ω=0)随着库伦排斥势U的增大而增大，随温度T的增大而减小，库伦排斥势和温度对动态磁化率Reχ( q , ω=0)也有相似的影响.在加入R-SOC后，自旋轨道耦合的自旋磁化率实部在 q =0附近形成了平底，而且平底宽度随V_SO的增加而增大.同时自旋磁化率的虚部在平底边沿上呈现剧烈起伏.该效应可作为材料的自旋轨道耦合的显著标志.