钒刚玉光学和磁学性质的理论研究

根据完全对角化方法和一种类晶体场模型 ,统一地解释了α- Al_2 O_3:V~(3 ) 的光谱、电子顺磁共振g因子和零场分裂D值 .理论计算值与实验符合得很好 .此外 ,导出的V~(3 ) 位置的位移量 0 .0 0 86nm与浓缩红宝石中Cr3 位置的位移量 0 .0 0 6nm相接近 .     

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。     

CseNaYC16：Sm3＋晶体的光学与磁学性质研究

掺杂三价稀土离子（Re3＋的Cs3NaYC16晶体,因具有优良的光学和磁学性质而得到了高度的重视。本文利用晶体场理论和自旋哈密顿理论分别对Cs2NaYCl6：Sm3＋晶体的光谱和电子顺磁共振谱（EPR）进行分析和计算。在叠加模型的基础上,通过对角化24x24能量矩阵研究cs2NaYCl6：Sm3＋时的能级、电子顺磁共振参数和超精细结构常数。计算结果与观测值能够较好的吻合并对结果进行讨论。     

Ru3+离子在Y3Al5O12晶体中的缺陷结构和自旋哈密顿参量研究

采用合适的模型和参量,用适于强场低自旋（S=1/2）d5组态的微扰公式计算了4d5离子Ru3+在Y3Al5O12晶体中的自旋哈密顿参量（g因子g∥, g⊥和超精细结构常数 A∥和A⊥）.通过计算,合理地解释了这些自旋哈密顿参量并获得了Ru3+杂质中心在Y3Al5O12晶体中的缺陷结构.     

掺有Cr~（3＋）的α－LiIO_3晶体的吸收光谱和EPR谱的推导和检验

本文在强场图象下用完全对角化的方法求得了掺有Ｃｒ３＋的α－ＬｉＩＯ３晶体的吸收光谱和ＥＰＲ谱，所得结果与实验值符合得很好     

掺有Cr~(3+)的LaAlO_3晶体的吸收光谱和电子顺磁共振谱的解释

采用赵敏光提出的双ξd轨道模型,利用完全对角化的方法统一地解释了掺有Cr3+离子杂质的LaAlO3晶体的吸收光谱和电子顺磁共振谱,所得结果与实验符合得很好.还根据实验值拟合得到畸变了的键角为54.86°.研究表明高阶微扰公式是一种近似的方法,微扰公式本身并无法确定被略去的项是否能很快地收敛,因而是不太可靠的,不适用于研究结构畸变,而应采用完全对角化方法.     

3d过渡金属离子注入锐钛矿TiO2第一性原理研究

用金属离子注入方法在锐钛矿TiO2薄膜中掺杂3d过渡金属（V,Cr和Fe）离子,采用全势线性缀加平面波（FP-LAPW）方法计算3d过渡金属离子掺杂后锐钛矿TiO2的电子结构,通过紫外-可见吸收光谱测试方法检测3d过渡金属离子注入对TiO2薄膜吸收光谱的影响.实验结果和理论计算表明,离子注入后,锐钛矿TiO2薄膜带隙宽度变小,V,Cr和Fe离子的3d态在紫外-可见吸收光谱的红移中起关键作用.     

ThSiO4晶体中Yb^3＋离子的自旋哈密顿参量的理论研究

从晶体场理论出发，用考虑了二阶微扰贡献的理论公式和由晶体结构数据和重叠模型获得的晶场参量，计算了ThSiO4晶体中四角对称的Yb^3 离子的自旋哈密顿参量g因子和超精细结构常数A因子，计算结果与实验很好地符合，并对结果进行了讨论。     

3d过渡金属离子注入锐钛矿TiO_2第一性原理研究

用金属离子注入方法在锐钛矿TiO2薄膜中掺杂3d过渡金属(V,Cr和Fe)离子,采用全势线性缀加平面波(FP-LAPW)方法计算3d过渡金属离子掺杂后锐钛矿TiO2的电子结构,通过紫外-可见吸收光谱测试方法检测3d过渡金属离子注入对TiO2薄膜吸收光谱的影响.实验结果和理论计算表明,离子注入后,锐钛矿TiO2薄膜带隙宽度变小,V,Cr和Fe离子的3d态在紫外-可见吸收光谱的红移中起关键作用.     

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

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。     

RbFeCl3晶体的光磁性理论研究

在Ｄ３ｄ晶场下利用Ｏｈ点群表象方法，构造了ｄ６电子系的完全能量矩阵．使用全组态相互作用方法计算了ＲｂＦｅＣｌ３晶体中Ｆｅ２＋的电子光谱和零场分裂因子，其计算结果与观测数据一致．     

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。     

过渡离子Fe^3＋在KMgF3中局域晶体结构理论的研究

通过对角化能量矩阵研究了KMgF3：Fe^3＋系统的EPR谱．引入了双层配体模型,即6个F离子为第一层配体和8个K离子为第二层配体,来描述KMgF3：Fe^3＋系统．通过同时模拟第二和第四个EPR参量D和（a-F）,在理论上发现了沿C3轴的一个K^＋离子向Fe^3＋离子的移动,并且这个移动导致了第一层的六个F配体的移动．用Fe^3＋-F^-键和C3轴的夹角θ1和θ2描述这个畸变．在室温下,得到两个畸变角△θ1=5．54～6．07°,△θ2=-4．60～5．00°．这个结果与重叠模型估计的角度具有可比性．     

用光谱和EPR谱确定A12O3：Ni^2＋晶体的局部结构参数

采用半自洽场（semi-SCF）d-轨道模型和点电荷模型，通过完全对角化方法，在晶体掺杂过渡金属离子后其空间结构对称性不会被破坏的条件下，由吸收光谱、EPR谱确定了A12O3：Ni^2＋晶体的局部对称结构参数，建立了结构参数与光谱、EPR谱之间的定量关系，统一解释了A12O3：Ni^2＋晶体的吸收光谱、EPR谱．所得理论计算结果与实验值符合得很好．     

ZnSe：Ti^2＋光谱与EPR参量的共价模型

给出了在强共价性晶体中计算3d^2离子光谱与g因数的共价模型。在本工作中，采用了修正后的Sugano-Tanabe近似图像推导了考虑共价性贡献在内的3d^2离子能级矩阵和^3A2基态的g因数计算公式，应用该模型，计算了在Td对称下的掺Ti^2 金属离子的ZnSe晶体的光谱与g因数。     

利用第一性原理研究Ti2O3电子结构和光学性质

利用密度泛函理论的第一性原理计算方法,研究本征Ti₂O₃的几何结构、电子结构和光学性质,并与相关文献报道作比较.结果表明,Ti₂O₃晶体中Ti原子和O原子间成共价键,其价带和导带均主要由Ti的3d轨道贡献,Ti₂O₃光谱的吸收峰位与介电函数虚部的介电峰位在低能区是一致的,揭示了光辐射使Ti₂O₃晶体中电子跃迁的微观机理.     

在"Ni(M)_4X_2型化合物光、热、磁性质"理论研究中的计算方法

利用ｄ８（Ｄ４ｈ＊） 全组态统一晶场理论模型，研究了Ｎｉ（Ｍ）４Ｘ２（Ｍ＝ｐｚ、ｍｐｚ，Ｘ＝ Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ） 型化合物能量矩阵的特征值、特征矢以及计算其ＺＦＳ、ＥＰＲ参量的计算方法，并利用该方法对Ｎｉ（Ｍ）４Ｘ２（Ｍ＝ ｐｚ、ｍｐｚ，Ｘ＝ Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ）型化合物的光谱、ＺＦＳ和ＥＰＲ参量进行了拟合，总结出了利用微机对其拟合的一般规律。     

CsCl：Cr和CsBr：Cr的光谱和g因子的理论研究

文用参量化轨道理论和双自旋轨道语系数模型计算了掺Cr^3 的CsBr和CsBr晶体的光谱和顺磁g因子,得到了和实验数据符合很好的结果。