晶体NiF2的吸收光谱和电子顺磁共振谱的一种完全对角化计算

计算物理 ›› 2008, Vol. 25 ›› Issue (2): 218-224.

晶体NiF₂的吸收光谱和电子顺磁共振谱的一种完全对角化计算

陈太红

西华师范大学物理与电子信息学院, 四川南充 637002

收稿日期:2006-11-24 修回日期:2007-03-14 出版日期:2008-03-25 发布日期:2008-03-25
作者简介:陈太红(1971-),男,四川蓬安,硕士,副教授,主要从事凝聚态物质的结构、光学、磁学性质的研究工作.
基金资助:
国家自然科学基金(10347008);四川省教育厅青年基金(2006B041);西华师范大学校级科研基金(05A004,05B14)资助项目

Complete Diagonalization for Optical Spectra and EPR Spectra of NiF₂ Crystals

CHEN Taihong

College of Physics and Electronic Information, China West Normal University, Nanchong 637002, China

Received:2006-11-24 Revised:2007-03-14 Online:2008-03-25 Published:2008-03-25

摘要/Abstract

摘要： 采用半自洽场(semi-SCF)自由Ni²⁺的d轨道波函数、点电荷-偶极子模型和Ni²⁺-6X^-(X=F,Cl,Br,I)络合物的μ-κ-α模型,建立结构参数与光谱、电子顺磁共振(EPR)谱(零场分裂D,E和顺磁g因子)之间的定量关系.利用能量矩阵完全对角化方法(CDP)和高阶微扰方法,统一解释NiF₂晶体的局部结构、吸收光谱和电子顺磁共振谱(EPR).比较两种方法计算得到的零场分裂D,E和顺磁g因子.结果表明:①高阶微扰方法算出的D,E值误差大;②能量矩阵完全对角化方法(CDP)算出的D,E值、光谱、顺磁g因子的值都与实验符合很好.

关键词: 晶体场和配位场, 完全对角化, 高阶微扰, 光谱, 电子顺磁共振(EPR)

Abstract: Quantitative relation of local structure, optical spectra and electron paramagnetic resonance (EPR) spectra of NiF₂ crystal is estiblished. A semi-SCF d-orbit wave functions model for free Ni²⁺ ions, a point-charge-dipole model and a μ-k-α correlation ligand-field model for Ni²⁺ -6X^-(X=F, Cl, Br, I) clusters are used. Zero-field splitting (ZFS) D, E and paramagnetic g-factor are calculated by complete diagonalization procedures (CDP) and high-order perturbation formulas. The results show that:(a) D and E errors calculated by high-order perturbation formulas are larger; (b) D and E calculated by CDP, optical spectra and the g-factor, are in good agreement with those of experiments.

Key words: crystal and ligand fields, complete diagonalization procedure (CDP), high-order perturbation, optical spectra, electron paramagnetie resonance (EPR)spectra

中图分类号:

O737

陈太红. 晶体NiF₂的吸收光谱和电子顺磁共振谱的一种完全对角化计算[J]. 计算物理, 2008, 25(2): 218-224.

CHEN Taihong. Complete Diagonalization for Optical Spectra and EPR Spectra of NiF₂ Crystals[J]. CHINESE JOURNAL OF COMPUTATIONAL PHYSICS, 2008, 25(2): 218-224.

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