绿宝石晶体自旋二重态对基态能级的影响及Jahn-Teller效应

应用不可约张量方法和群的理论构造了三角对称晶场中考虑自旋-轨道相互作用,自旋-自旋相互作用和自旋-其它轨道相互作用的3d3/3d7态离子的可完全对角化的120阶微扰哈密顿矩阵.利用该矩阵计算了绿宝石晶体的基态能级、零场分裂参量,研究了自旋二重态对基态能级的贡献.理论计算值与实验值相符合,证明二重态对基态的贡献是不可忽略的·在此基础上,进一步研究了自旋-自旋相互作用、自旋-其它轨道相互作用和自旋-轨道相互作用对绿宝石晶体的光谱精细结构和零场分裂参量的影响,发现自旋-自旋和自旋-其它轨道相互作用对绿宝石晶体基态能级和零场分裂参量的影响都是不可忽略的·从而通过理论计算值和实验值的比较,证实了在绿宝石晶体中Jahn-Teller效应的存在,它能够对光谱精细结构的分裂提出一些更加合理的解释·

四参数法计算氦原子基态能级研究

在求解氦原子径向Schr dinger方程时,设计了含有四参数的基态波函数,推导出含有四参数的氦原子基态能级表达式,分别采用Matlab 7.0最优化运算和Monte-Carlo法,计算了氦原子的基态能量,得到了相应的波函数.将计算结果与其它文献采用变分法所得计算值及实验值进行了比较,结果表明:这种方法不仅计算简便有效,准确性较高,而且所得氦原子基态空间波函数自动满足空间对称性的要求.

MnFe_2O_4晶体的基态能级和零场分裂参量

由不可约张量理论构成一个 3d4/ 3d6离子三角 (C3V)对称的晶体场和自旋 轨道相互作用哈密顿矩阵 ,由这个晶体场和自旋 轨道相互作用哈密顿矩阵被完全对角化后能够求出MnFe2 O4晶体中的Fe2 +离子的电子顺磁共振零场分裂参量D和F -a ,计算了低自旋态 ( 3 L态 )对电子顺磁共振零场分裂参量 (D ,F-a)的贡献。结果显示低自旋3 L态对电子顺磁共振的零场分裂参量的贡献是较强的。

Cr^(3+)∶MgAl_2O_4晶体的基态能级分裂及Jahn-Teller效应

构造了3d3/3d7离子在三角对称晶场中考虑自旋-轨道相互作用,自旋-自旋相互作用和自旋-其它轨道相互作用的120阶微扰哈密顿矩阵.利用完全对角化该矩阵的方法计算了Cr3 +∶MgAl2O4晶体的基态能级、零场分裂参量,理论计算值与实验值相符合.定量研究了自旋二重态对基态能级的贡献,证明该贡献是不可忽略的.定量研究了自旋-轨道相互作用、自旋-自旋相互作用和自旋-其它轨道相互作用对Cr3 +∶MgAl2O4晶体的光谱精细结构和零场分裂参量的影响,发现自旋-轨道和自旋-自旋相互作用对基态能级和零场分裂参量的影响的程度和方式是不同的,自旋-其它轨道相互作用的影响也是不可忽略的.通过理论计算值和实验值的比较,证实了在Cr3 +∶MgAl2O4晶体中Jahn-Teller效应的存在,解释了该晶体的光谱精细结构的成因.

求解径向Schrdinger方程解析解的一种方法以及由此延伸的讨论——叠加势基态能级与势参数关系

采用转化法.可得到一系列具有球对称势函数的径向Schr dinger方程的解析解和能级方程.这种方法是用一个恰当的尝试波函数代入Schr dinger方程后,将微分方程变成简单的可解的代数方程组,由此大大简化了运算.本文给出了库仑势、库仑势与谐振子势的叠加势以及离子与原子相互作用势的径向Schr dinger方程解析解,并得到能级方程.由于此方法中涉及一个势参数制约关系,为此以叠加势V(r)=-A1r-1-A2r-3+A3r-4为例,讨论其基态能级.得出重要结论:在库仑势上叠加上两项逆幂指数势作用后基态能量将增大,但是并不是单调增大,而是与各项势参数有关.

用可解的六次势研究9-羟基苯嵌萘酮的基态能级劈裂

质子转移(PT)得到了理论和实验方面广泛的研究[1～10], 9-羟基苯嵌萘酮(9-HPO)是一个典型体系. 在荧光光谱中, 观测到氘化的9-HPO的基态能级劈裂, 结合其它光谱和X射线衍射数据, 提出用四次函数V(R)=A(R4-BR2)作为势能函数[1].

9-羟基苯嵌萘酮的基态能级劈裂的理论研究

当γ,μ满足一定条件时 ,六次函数 V( R,γ) =C[R6 +2γR4 +(γ2 +μ) R2 ]的图像是双势阱 ,可用来描述质子转移 ,且其相应的 Schrodinger方程有解析解 .用此势函数结合一维双势阱模型及变分法 ,并用 B3 P86密度泛函方法在 6-3 1 1 G水平下计算了该分子的平衡态和过渡态的构型及能量 ,研究了 9-羟基苯嵌萘酮的基态能级劈裂 ,与其它理论值相比 ,所得计算结果 [ΔH( 0 ) =86.1 3 cm- 1

全谱项FeCO_3基态能级与晶体结构

在弱场图像下,利用Racah不可约张量算符方法得到了三角对称3d4/6电子组态的210阶完全哈密顿矩阵。通过自编程序进行计算,研究了三角畸变晶体场下的考虑自旋单重态、三重态的全谱相的FeCO3晶体中Fe2+离子的基态能级及晶体结构。对考虑自旋单重态的FeCO3晶体中Fe2+离子的基态能级进行了分析,计算了FeCO3晶体的结构参量,计算结果和实验值相符合,同时该文给出的FeCO3晶体中Fe2+的自旋单重态能级,为今后的理论和实验研究提供了依据。

3d过渡金属离子在无机化合物中的基态能级及变价趋势理论探索

3d过渡金属(3d-TM,Transition metal,原子序数21~30)离子在无机发光材料领域展示了广阔的应用前景。通常,3d-TM离子在化合物中容易变价且其基态位置难以确定,这成为当前3d-TM离子激活发光材料智能设计的难点。本文综述了3d-TM离子在无机化合物中的光谱数据和第一性原理计算的光学转变能级,总结了3d-TM离子基态在无机化合物中的演化规律,给出了3d-TM离子在化合物中的变价趋势和物理本质。最后,结合以上电子结构信息,对3d-TM离子激活发光材料的设计方式进行了展望。

变分法计算H_2^+的基态能级(英文)

介绍了采用全关联的Hylleraas坐标下的变分波函数法这一新的方法计算少体分子离子的能量本征值问题,并且将之应用到H_2^+基态能级的数值计算上．将计算所得的结果和用其他各种方法计算所得的结果相比较,表明变分法计算对于解决能量本征值问题是非常有效的．

红宝石晶体的基态能级分裂及Jahn-Teller效应

应用不可约张量方法和群的理论构造了三角对称晶场中考虑自旋-轨道相互作用,自旋-自旋相互作用的3d3/3d7离子的可完全对角化的120阶微扰哈密顿矩阵,利用该矩阵计算了红宝石晶体的基态能级、零场分裂参量和Jahn-Teller效应,研究了自旋-轨道的自旋二重态对基态能级的贡献,证明其二重态对基态能级的贡献是不可忽略的,理论计算值与实验值相符合.在此基础上,进一步研究了自旋-自旋相互作用对红宝石晶体的光谱精细结构和零场分裂参量的影响,发现自旋-自旋相互作用对零场分裂参量的影响是不可忽略的.

GeFe_2O_4晶体的基态能级和零场分裂参量

GeFe2 O4 是一种单晶化合物 ,考虑到由 3个〈111〉方向之一的一个轴 ,从一个中心位置到另一个中心位置之间 ,以Fe2 +离子为中心离子和O2 - 为配体构成了三角 (C3v)对称体系 .利用不可约张量理论 ,建立了 3d4 3d6 离子三角(C3v)对称的晶体场和自旋相互作用哈密顿矩阵 ,因此 ,由完全对角化的晶体场和自旋 轨道相互作用哈密顿矩阵和电子顺磁共振理论公式求出单晶GeFe2 O4 中Fe2 +离子的电子顺磁共振零场分裂参量D和F a .并研究了自旋三重态对电子顺磁共振 (EPR)零场分裂的贡献 .结果显示自旋三重态对基态零场分裂的贡献是较强的 。

掺入Mg^(2+)对CsNiCl_3晶体的基态能级、零场分裂参量及Jahn-Teller效应的影响

应用不可约张量理论构造了三角对称晶场中3d2/3d8态离子的45阶可完全对角化的微扰哈密顿矩阵,在考虑了以前工作中被忽略的自旋-自旋耦合作用的基础上计算了CsNiCl3晶体和CsNiCl3:Mg2+晶体的基态能级、晶体结构、零场分裂参量和Jahn-Teller效应,研究了掺入Mg2+对CsNiCl3晶体的光谱、零场分裂参量及Jahn-Teller效应的影响和自旋单重态对基态能级的贡献,发现掺杂使得晶体结构产生畸变,从而改变晶体光谱的精细结构和零场分裂参量,不改变Jahn-Teller效应的分裂规律但改变分裂的大小.

YAG∶Cr^(3+)晶体的基态能级分裂及扬-特勒效应

应用不可约张量法和群的理论构造了三角对称晶场中3d3/3d7态离子的可完全对角化的120阶微扰哈密顿矩阵。矩阵中考虑了自旋-轨道相互作用,自旋-自旋相互作用和自旋-其他轨道相互作用,利用该矩阵计算了YAG∶Cr3+晶体的基态能级、零场分裂参量,研究了自旋二重态对基态能级的贡献,理论计算值与实验值相符合,证明二重态对基态的贡献是不可忽略的。在此基础上,进一步研究了自旋-轨道相互作用、自旋-自旋相互作用和自旋-其他轨道相互作用对YAG∶Cr3+晶体的光谱精细结构和零场分裂参量的影响,发现自旋-自旋和自旋-其他轨道相互作用对YAG晶体基态光谱精细结构和零场分裂参量的影响都是不可忽略的。通过理论计算值和实验值的比较,证实了在YAG∶Cr3+晶体光谱中扬-特勒效应的存在。

Fe_2P_2S_6晶体基态能级的精细结构及其Jahn-Teller效应的研究

在弱场图像下,利用Racah不可约张量算符方法得到了三角对称3d4/3d6电子组态的完整的哈密顿矩阵。研究了Fe2P2S6晶体中Fe2+的基态能级和晶体结构,考虑了自旋-轨道耦合与自旋-自旋耦合对基态能级的影响,对Fe2P2S6晶体基态能级和电子顺磁共振的零场分裂进行了计算。计算结果与实验值符合得较好。基于此计算结果,对基态能级和零场分裂中的自旋-轨道耦合、自旋-自旋耦合以及3 L低自旋态进行了更深入的研究,并对Fe2P2S6晶体的Jahn-Teller效应进行了研究。

磁场对二维量子环中电子基态能级的影响

为分析量子环纳米材料的电子结构特性,在有效质量包络函数理论框架内,通过求解单带薛定谔方程,计算了在无磁场和有磁场时,InAs/GaAs二维量子环中电子的基态能级,分析了能级随量子环内半径、外半径、平均半径和宽度的变化.计算及分析结果表明,垂直于量子环平面的磁场对提高电子基态能量有明显效果;此外,磁场还会减小能级对量子环外半径的依赖关系,即当外半径超过某一临界值时,能级不再发生变化.

基态精细结构能级之间的量子相干引起的非线性效应

讨论了级联四能级系统中基态精细结构能级之间的量子相干引起的非线性效应.耦合场同时激励激发态的下精细结构能级和基态的两个精细结构能级之间的光学跃迁使系统中出现新吸收峰.研究结果表明,基态精细结构能级之间的粒子弛豫速率越小,量子相干效应越显著,但是增大耦合场的Rabi频率会削弱这种量子相干效应.

SiC中基态施主能级分裂对杂质电离的影响

对SiC中基态施主能级分裂对杂质电离的影响,与温度、掺杂浓度和杂质能级深度的关系进行了系统研究。发现只有在高温且掺杂浓度低的情况下,能级分裂的影响很小可忽略不计,其他条件下均需考虑能级分裂因素。随掺杂浓度的增加,能级分裂的影响增强;随温度的升高,能级分裂影响的整体趋势下降,但存在峰值。当杂质能级深度发生变化时,能级分裂的影响显得比较复杂;曲线上的峰值随着能级深度的增加而向高温方向移动,能级越浅峰就越小;并且在高于某一温度时,随能级的加深能级分裂的影响逐渐增强。

引入基态施主能级分裂的SiC基MOS电容模型

基态施主能级分裂因素被引入了SiC基MOS电容模型。考虑到能级分裂后,电容C-V特性曲线平带附近的Kink效应,得到有效减弱;并且能级分裂对C-V特性的影响,随掺杂浓度的增加和温度的降低而增强,同时也与杂质能级深度相关。对于耗尽区和弱积累区,由于能级分裂的影响,电容的表面电荷面密度将分别有所增加和降低。

施主能级分裂对SiC基p-MOSFET反型层电荷的影响

通过引进基态施主能级分裂因素,对SiC基p-MOSFET的反型层电荷模型进行了改进。经计算发现,在考虑到能级分裂后反型层电荷面密度降低,并且能级分裂的影响随栅电压绝对值的增加而减弱。在阈值电压处,能级分裂对反型层电荷的影响随掺杂浓度的增加而增强,随温度的提高而减弱,同时也与杂质能级深度相关。在能级分裂影响下阈值电压的绝对值增加,不过增量较小。