掺杂晶体Cr^(3+)∶MgAl_2O_4晶格畸变及基态自旋哈密顿参量的理论研究

摘要

用自旋 Ｈａｍｉｌｔｏｎ 理论和 Ｎｅｗｍａｎ 的晶场叠加模型研究了 Ｃｒ３ ＋ ∶ Ｍｇ Ａｌ２ Ｏ４ 晶体结构与自旋哈密顿（ Ｓ Ｈ） 参量之间的定量关系；在此基础上，计算了 Ｃｒ３ ＋ ∶ Ｍｇ Ａｌ２ Ｏ４ 晶体的 Ｓ Ｈ 参量（ Ｄ，ｇ） 及精细光谱，计算结果与观测一致。定量的研究结果表明， Ｃｒ３ ＋ 离子掺入 Ｍｇ Ａｌ２ Ｏ４ 晶体后，络离子（ Ｃｒ Ｏ６）９ －的局域结构产生了一个压缩三角畸变（Δθ＝ ２ ．７２９°） 。理论研究还表明，自旋二重态对零场分裂（ Ｚ Ｓ Ｆ） 参量 Ｄ 的贡献大约为１６ ％ 左右，而对ｇ 因子的贡献不足１ ％ 。这表明，用 Ｚ Ｓ Ｆ 参量研究晶格畸变时，自旋二重态的贡献不可忽略。