d~5(~6S)离子立方零场分裂及光谱的理论研究

为了克服在晶场理论中利用微扰近似公式计算d~5(~6S)离子基态立方零场分裂参量的困难,本文用O_h 点群表象的强场方案,构造了d~5电子组态在六配位O_h 对称晶场中微扰哈密顿H′[=H_(el)+H_(?)+V_(CF)(O_h)]的完全能量矩阵.用它研究了d~5离子基态立方零场分裂参量与吸收光谱.我们发现,立方零场分裂参量a 对晶场参量Dq 的依赖关系应为:a(+|Dq|)>a(-|Dq|).由于Powell 等人的能量矩阵中Dq 和ξ_d 之间存在相对位相错误而导致零场分裂参量的计算困难,本文利用正确的d~5(O_h~(?))完全能量矩阵,统一地计算了几种六配位八面体O_h 的晶场中Fe~(3+)和Mn~(2+)离子的基态立方零场分裂和d-d跃迁吸收谱.数值分析中发现,旋轨耦合常数ξ_d 及晶场参量Dq 对立方零场分裂参量有重要影响,ξ_d 取值的差异正是Fe~(3+)和Mn~(2+)络离子立方零场分裂参量巨大差别的主要原因.由理论值与实验观测结果的一致性表明,利用正确的d~5(O_h~(?))完全能量矩阵分析,可以克服Low 等人断言的简单晶场理论计算的困难.     

BaM六角铁氧体的磁晶各向异性

本文半经验地得到了Fe~(3+)自由离子及其络离子系统的径向波函数R_3d(r),解释了3d电子的电子云延伸效应。并根据晶场理论用点电荷模型和高阶微扰近似,计算了BaM六角铁氧体2b晶座Fe~(3+)的单离子各向异性。计算结果与实验符合得很好。     

蓝宝石的光学吸收谱研究

对蓝宝石光学吸收谱10个吸收带的特征作了详细讨论,结果表明,在所有不同颜色的蓝宝石样品中和在每个样品的不同偏振方向上,由光谱拟合求得的各带的峰位和带宽都基本不变,差别仅表现在带的强度上。通过聚类分析,这些带被分为5类,分别被命名为a,b,c,d和e,对它们的指派结果是:a带(a_1,a_2和a_3)为Fe~(3+)的自旋禁戒d-d跃迁;b带(b_1和b_2)和c带分别为Fe~(2+)/Ti~3+)交换耦合对和Fe~(2+)/Fe~(3+)交换耦合对跃迁;d带(d_1和d_2)为Ti~(3+)的自旋允许d-d跃迁;e带(e_1和e_2)则为Fe~(2+)的自旋禁戒d-d跃迁。     

聚偏二氟乙烯分子晶型结构及热变性研究

压电材料是一种材料变形时能产生电压的智能材料。聚偏二氟乙烯因具有优良的压电性能而受到广泛关注。首先,采用中红外光谱开展聚偏二氟乙烯分子的晶型结构研究。聚偏二氟乙烯分子的晶型主要包括：α晶型、β晶型及γ晶型。其次,开展聚偏二氟乙烯分子变温中红外光谱及二维中红外光谱研究。结果表明,随着测定温度由303 K升高至523 K,聚偏二氟乙烯分子α晶型、β晶型及γ晶型对应的红外吸收频率及强度均有明显的改变,其晶型对热敏感程度及变化顺序都存在着较大的差异性。最后,对聚偏二氟乙烯分子进行晶型互变机理的研究。本文研究拓展了三级中红外光谱(包括：中红外光谱、变温中红外光谱及二维中红外光谱)在重要的具有压电特性的功能性高分子材料(聚偏二氟乙烯)分子晶型结构及热变性的研究范围。     

KMgF_3和KZnF_3中Mn~(2+)离子晶场参量研究

本文从电子顺磁共振实验测出的立方零场分裂常数 a 导出了 KM_gF_3:Mn~(2+)和 KZnF_3:Mn~(2+)的晶场参量 D_q,由此计算出了激发态能级,结果与光谱实验符合很好,而用点电荷模型计算出 D_q 要大～10%,光谱的计算值与实验值相差很远.这表明,本文提出的方法是可行的.     

加热处理镁铝榴石的晶体化学研究

通过应用XRD,IR和MS谱对加热过程中的一个紫红色含铬镁铝榴石样品作了研究,结果表明,在1000℃时,镁铝榴石转化为辉石和非晶态的Al_2O_3,但在加热只达800℃的过程中,其十二面体中的Fe~(2+)逐渐氧化为Fe~(3+),并与四面体中原有的Fe~(3+)和八面体中的Al~(3+)一同析出。从而得出,在镁铝榴石结晶过程中,高温有利于Fe~(3+)和Cr~(3+)取代Al~(3+)进入八面体,但却不利于Fe~(3+)进入四面体。这一结论对重新认识镁铝榴石在金刚石找矿方面的标志特征具有十分重要的意义。     

闪锌矿内的Cd元素对Fe, Zn元素的 选择性替换特征

传统认为以类质同象形式进入闪锌矿的Cd元素替换的是Zn元素,但笔者统计发现,部分矿床闪锌矿内Cd,Zn之间呈显著的正相关关系,Cd,Fe之间则显示显著的负相关关系,说明Cd在闪锌矿内可对Zn,Fe进行选择性替换.温度是决定Cd选择替换Fe或者Zn的关键性因素.高温条件下,可能仅有少量Cd替换Zn元素进入闪锌矿;而在低温条件下,随着早先进入闪锌矿的Fe~(2+)向八面体转移出溶,Cd~(2+)便优先选择替换与之更为接近的Fe~(2+)进入闪锌矿.成矿温度降低及压力增大、硫离子活度增强、pH值的降低等条件,均有利于闪锌矿中Cd元素的富集.     

晶体场理论与橄榄石晶场谱

关于橄榄石中阳离子的晶位对称性和其中Fe~(2+)离子的能态结构,在Runcimanet al和Burns之间出现了意见分歧。本文在晶体场理论基础上用一种改进的方法研究了这一课题,作出了与两者都不同的理论解释。     

有常见阳离子存在下用改进的茜素红S法测定硫酸根的研究

本文研究了有Na~+、NH_4~+、K~+、Mg~(2+)、Ca~(2+)、Fe~(3+)等离子存在下,以改进的茜素红S法,用氯化钡标准液直接滴定硫酸根的方法.硫酸根在24—60毫克范围内,可以准确地测定,最大相对误差不超过0.4％。本法的特点是采用混合指示刺,严格控制终点前的PH值为4和降低乙醇含量为20％的情况下,以茜素红S作指示剂,可得到明显的由黄绿到淡红色的突变终点。并通过加入氟化铵和氨化后Cl~-补偿的办法,可以消除有干扰的Na~+、K~+、Mg~(2+)、Ca~(2+)、Fe~(3+)等离子,解决了准确测定硫酸根的问题。因而本法也很适合芒硝联合制碱工艺中,有不同Na~+/NH_4~+比的情况下硫酸根的测定。     

掺杂晶体MgO:Mn~(2+)的零场分裂与静水压的关系

本文利用赵敏光的过渡金属离子Mn~(2+)的d轨道,研究了掺杂晶体MgO:Mn~(2+)的晶场吸收谱。在光谱计算的基础上我们研究了零场劈裂α因子和合理地解释了MgO:Mn~(2+)的α因子对静水压力的依赖关系。     

Fe2+离子在III-V半磁半导体近红外光谱中的动态Jahn-Teller效应

介绍了3d4/3d6离子在立方晶体场中动态Jahn-Teller矩阵的推导,分析了动态Jahn-Teller效应对Fe2 在III-V半磁半导体InP和GaP中光谱的影响,计算结果与实验符合,表明在Fe2 半磁半导体中,比经典晶体场理论分析多出的许多分裂谱线是Fe2 离子与半导体晶格间的动态Jahn-Teller效应引起,还预测了其他Jahn-Teller效应分裂谱.     

电子俘获材料CaS:Eu,Sm可见光激发优势机理的研究

实验测定了电子俘获材料CaS:Eu,Sm的荧光激发谱，辐射谱以及红外上转换光激发光谱，发现可见光对红外上转换辐射光的激发灵敏度高达50%，而紫外光只有18%，具有可见光激发的优势，根据电子俘获材料的能级模型，电子俘获发光机理以及稀土离子在立方晶场中的能级结构，并结合光谱测试所提供的信息，分析了电子俘获材料CaS:Eu,Sm在光激发过程中的能量传递途径，阐明了电子俘获材料CaS:Eu,Sm可见光激发优势的机理。     

射频磁控溅射制备SiO_2薄膜及性能表征

采用射频磁控溅射技术,制备4种不同溅射时间的SiO2薄膜.用XRD、PL、FTIR、UV-Vis等对薄膜的微结构、发光、红外吸收以及透、反射进行表征.结果表明:SiO2薄膜仍呈四方晶体结构,平均晶粒尺寸在17.39～19.92nm之间;在430nm附近出现了发光峰,在1049～1022cm-1之间出现了明显的红外吸收峰,且随着溅射时间的增加发生红移;在可见光范围内平均透射率大于85%.     

方解石晶体振动模式群论分析和红外光谱的DFT

分别运用因子群对称分析法和位置群对称分析法对方解石(CaCO3)晶体的振动模式进行了详细的理论分析,快速得到方解石晶体的具体振动模式,并明确指出了各振动模式的光谱特性,同时还比较了两种分析方法的适用性.对所建立的方解石晶体的超晶胞模型,采用基于密度泛函理论(DFT)的第一原理方法进行了红外光谱的计算,得到27个光学振动模式的具体振动频率,各频率的光谱特性与群论的理论分析一致.与晶格动力学方法相比,该方法的计算结果更好地符合实验结果.     

不同化学配比钨酸铅晶体缺陷的研究

利用正电子湮没寿命谱（PAT）和X光电子能谱（XPS）的测试手段，对不同化学配比钨酸铅晶体中缺陷进行研究，结果表明丰W样品增加晶体中铅空位（VPb）浓度（物质的量比）、而丰Pb样品则少晶体中VPb浓度。这一结论对大尺寸钨酸铅晶体生长过程中关于温度梯度、生长速度和加温制度的有效选取具有一定的参考作用。并结合发射谱的测试，提出钨酸铅晶体中的绿发光很可能产生于由VPb引起的WO3＋O^-。     

天然富铁黑云母中Fe~(2 )、Fe~(3 )的有序——无序及其岩石学意义

通过对天然富铁黑云母的化学成分及穆斯堡尔谱的分析测试,精确测定了Fe~(2 )、Fe~(3 )在黑云母八面体晶位M1、M2中的占位率,提出了描述铁的有序度参数OR及其物理意义。运用二元固溶体理想模型建立了OR值与平衡温度的关系图解及函数表达式。简略阐述了黑云母铁的有序度参数OR在花岗岩成岩作用研究中的应用。     

氢键在构建超分子[Cu（C6H4N02）2（H20）3·H2O]中的作用

采用水热合成反应,合成了含有多种氢键网络的Cu(Ⅱ)的配合物[Cu(C6H4NO2)2(H2O)3·H2O]. 对配合物的单晶进行了X光衍射分析. 结果表明, 在化合物中存在着3种氢键,使化合物晶体构成了无限延伸的三维网络结构,形成了超分子. 晶体结构数据 晶体属三斜晶系, 空间群为 P1, 晶胞参数为 a=0.695 77(5)nm, b=0.714 28(10) nm, c= 0.866 91(6)nm;α=68.386 0(12)o,β=68.439(5)o,γ=62.717(3)o, V= 0.345 54 (6)nm3, Z =2, F(000)=193,Dc=1.816 g/cm3, 最终收敛因子 R=0.026 9, Ωr=0.075 9. 讨论了氢键在构建[Cu(C6H4NO2)2(H2O) 3·H2O]超分子中所起的作用. 并对化合物的红外吸收光谱和紫外可见吸收光谱进行了分析指认.