KZnF3：Fe～（3+）体系局域晶体结构的理论研究

论文摘要

KZnF3晶体掺杂过渡金属Fe3+离子的EPR研究近年来引起了人们极大的兴趣。然而KZnF3∶Fe3+体系的EPR基态零场分裂至今还未得到满意的解释,因此,如何建立一个合理地反映KZnF3∶Fe3+体系局域晶格结构真实的畸变情形的物理模型仍是一个有待解决的问题。在本文中,我们首先介绍了d5组态离子在三角晶场中完全能量矩阵的建立及EPR理论;然后,对KZnF3∶Fe3+体系引入了双层配位模型,即同时考虑Fe3+离子最近邻的6个F-离子和次近邻的8个K+离子。在此基础上分别就两种不同的晶格结构畸变的理论模型,即Vk空位模型和移动模型,通过对角化体系的完全能量矩阵,计算了KZnF3∶Fe3+体系的基态零场分裂。通过对比,发现仅移动模型能使ERP的所有参量同时得到满意的解释。由此我们得出结论:KZnF3∶Fe3+体系的局域晶体结构中,Fe3+离子和C3轴方向的一个K+离子的产生了相对位移,同时引起F-离子沿C3轴移动,从而导致了局域晶格的三角场结构畸变。这一结论与电荷补偿效应的观点相一致。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• §1.1 引言
• §1.2 配位化合物的基本概念及其研究进展
• §1.3 本文的研究方法和研究对象
• 第二章 配位场理论和完全能量矩阵的建立
• §2.1 配体场理论
• 5组态空间基函数的构造'>§2.2 d⁵组态空间基函数的构造
• 5电子组态体系的零级波函数'>§2.2.1 d⁵电子组态体系的零级波函数
• L，S，M_S〉的构造'>§2.2.2 基函数|α，L，M_L，S，M_S〉的构造
• J〉的构造'>§2.2.3 基函数|α，L，S，J，M_J〉的构造
• §2.2.4 基函数|α，L，S，J，Γ〉的构造
• §2.3 矩阵元的计算和完全能量矩阵的建立
• §2.3.1 矩阵元的计算定理
• §2.3.2 静电排斥矩阵元的计算
• §2.3.3 旋轨耦合矩阵元的计算
• §2.3.4 配体场矩阵元的计算
• §2.4 完全能量矩阵的建立
• 第三章 电子顺磁共振（EPR）理论
• §3.1 电子顺磁共振现象和基态零场分裂
• §3.2 自旋哈密顿
• §3.3 立方场下的自旋哈密顿和基态零场分裂
• §3.4 三角场下的自旋哈密顿和基态零场分裂
• 3：Fe³⁺体系局域晶格结构的研究'>第四章 KZnF₃：Fe³⁺体系局域晶格结构的研究
• 3：Fe³⁺体系局域结构研究的进展'>§4.1 KZnF₃：Fe³⁺体系局域结构研究的进展
• 3晶格的局域结构及掺杂后结构畸变的理论模型'>§4.2 KZnF₃晶格的局域结构及掺杂后结构畸变的理论模型
• §4.2.1 理论计算方法
• §4.2.2 双层配位模型
• K空位模型'>§4.2.3 V_K空位模型
• §4.2.4 移动模型
• §4.3 结论
• 参考文献
• 已发表论文
• 致谢
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