【摘 要】
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3d过渡金属离子研究较多的是V2+、Cr2+、Cr3+、Mn2+、Mn3+、Fe2-、Fe3+、Cd2+、Ni2+和Cu2+,它们是一类活跃的金属离子,包含这些离子的晶体的光学和磁学性质大多决定于这些离
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3d过渡金属离子研究较多的是V2+、Cr2+、Cr3+、Mn2+、Mn3+、Fe2-、Fe3+、Cd2+、Ni2+和Cu2+,它们是一类活跃的金属离子,包含这些离子的晶体的光学和磁学性质大多决定于这些离子,这些离子掺杂在其它晶体中常会很大地改变原晶体的物理和化学性质,因而一直是实验和理论研究的热点。
介绍了3d过渡金属离子在晶体中的光学和磁学性质研究的理论基础;分析了晶体场理论在研究共价晶体特别是半导体中遇到的困难;评论了建立在配位场理论基础上的双旋轨耦合模型和分子轨道模型;讨论了近年来关于3d过渡金属离子在晶体中的光吸收谱、电子顺磁共振谱、塞曼谱、磁化强度、磁化率、磁比热等等光学和磁学性质理论研究中取得的成果和遇到的困难。还对一些3d过渡金属离子在晶体中的某些光学和磁学性质的进一步的理论研究做了展望。
采用双旋轨耦合模型,利用Macfarlance微扰方法建立了四角压缩晶场中3d1/3d9离子的g因子微扰公式,其中同时包含金属离子和配体的旋-轨耦合参量,并应用于Cu2+离子在NH4X(X=Cl,Br,I)中的EPR实验结果,理论计算与实验符合得好,可以看出随着配体旋轨耦合的增大,配体对系统的贡献在增加。
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