Fe~(3+):Al_2O_3的基态分裂和光谱精细结构研究

1963年,Low和Rosengarten近似计算了一些立方对称化合物中Fe~(3+)(3d~5)的基态~6S的分裂,发现要取得与电子顺磁共振(EPR)一致的结果,必须取自旋-轨道耦合常数大于自由离子值。因此,作者在该文中表示了对晶体场理论对3d~5离子光谱精细结构和基态     

3d~5离子四阶自旋哈密顿参量

本文研究了四角对称下 3d~5离子四阶自旋哈密顿参量 a 和 F.主要结论包括:i)低对称晶场对立方参量a 有贡献 a′;ii)a′一般是不可忽略的,且大体上为-1/2F;iii)低对称场 B_(20)和 B′_(40)对 a′和 F 都有贡献,它们具有类似的重要性;iv)激发态中,~4T_1,~4E,~4T_2,~2T_2和 ~2E 对 a′和 F 的贡献是重要的,而其余的多重态的贡献则可忽略.理论上得出的 F 的符号与实验一致.本文正确地解释了一些物质的四阶自旋哈密顿参量.     

强场图象中的Trees修正

本文推导了d~2、d~3、d~4组态强场图象中的Trees修正。     

LiNbO_3:Ni~(2+)晶体中Ni~(2+)离子的占位研究

本文研究了Ｎｉ２＋离子在ＬｉＮｂＯ３晶体中的占位．采用完全对角化哈密顿矩阵方法，计算了Ｎｉ２＋：ＬｉＮｂＯ３的零场分裂和光谱结构，计算值与实验观测值一致．研究表明，Ｎｉ２＋离子占Ｌｉ＋位并且沿Ｃ３轴向氧八面体中心移动约０．２２     

LiNbO_3: Cr~(3 ),Mg~(2 )晶体中Cr~(3 )离子的光谱精细结构,零场分裂和占位研究

采用完全对角化方法,首先计算了ＬｉＮｂＯ３：Ｃｒ３＋,Ｍｇ２＋晶体中Ｃｒ３＋（Ⅰ）离子的光谱精细结构,并重点分析了Ｃｒ３＋（Ⅰ）离子的零场分裂和Ｒ线（２Ｅ→４Ａ２跃迁）分裂．然后,根据ＬｉＮｂＯ３：Ｃｒ３＋,Ｍｇ２＋晶体的ＥＰＲ谱和吸收光谱,进一步研究了Ｃｒ３＋（Ⅰ）和Ｃｒ３＋（Ⅱ）离子的占位情况．计算结果表明：Ｃｒ３＋（Ⅱ）离子应占Ｎｂ５＋位,同时沿着Ｃ３轴向八面体中心移动０．０１３±０．００１ｎｍ,对于该占位,Ｃｒ３＋（Ⅱ）离子的零场分裂以及２Ｅ、４Ｔ２态的能量均与实验值符合;对于Ｃｒ３＋（Ⅰ）离子,存在着两种可能占位,即占Ｎｂ５＋位和Ｌｉ＋位,并且都沿着Ｃ３轴向八面体中心移动约０．０４９ｎｍ,它们的零场分裂值和２Ｅ态分裂都能与实验值相符合．     

Fe~（3＋）：KMgF_3晶体中的FeF_5O占位的零场分裂

本文采用微扰理论，很好地解释了Ｆｅ~（３＋）：ＫＭｇＦ_３晶体中ＦｅＦ_５Ｏ占位的异常大的零场分裂，研究表明，当Ｏ~（２－）取代Ｆ~－时，将产生很大畸变，使得四角晶场很强，最终导致异常大的零场分裂．研究发现，在各种影响零场分裂的因素中，Ｏ~（２－）和Ｆ~－离子的位移的影响最大．     

PNB聚合物中双激子对静电场的响应

在Baranowski B櫣ttner Voit模型下,研究了计入静电场后聚对苯亚胺PNB(pernigraniline base)中的双激子(biexciton)激发态.数值计算表明,当电场为零时,双激子是自陷的极化子双激子;随着电场强度E的增加,缺陷将沿电场方向发生移动;而当E 1.8×104V/cm时,双激子将被静电场解离,形成正、负双极化子(bipolaron)而束缚在链端.这与赵等人关于高分子(如PPV,PPQ等)在强电场下,双激子不能产生而只能形成双极化子的结论相似.计算中没有出现反向极化现象.     

有旋转六角洞的光子晶体的最大绝对带隙和缺陷模

研究有旋转六角洞的三角点阵二维光子晶体的带结构，探索单元核几何对称性减少对绝对带隙值和局域缺陷模频率值的影响。对洞的中等旋转角，我们揭示此结构的最大绝对带隙可以获得，且该角依赖于洞的半径和背景材料的折射指数。我们也研究了由洞的缺失产生的缺陷模的特点，讨论了此结构模的可调性。     

Fe/GaAs/Fe隧道结的磁电阻研究

用第一性原理的方法研究了Fe/GaAs/Fe隧道结的隧穿磁电阻(TMR).研究表明,TMR值对于界面的无序散射相当敏感,在考虑了界面无序的散射对电子输运的影响后,计算所得的TMR值与实验值吻合得很好.研究表明,界面无序的散射是造成TMR实验值很低的主要原因,而不是以往研究所认为的是界面处的自旋翻转的作用.     

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(英文)

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 (3dN ,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 .