分子轨道下3d~2(V~(3+))离子哈密顿矩阵公式及在半磁半导体GaP中的应用
光谱和电子顺磁共振谱的研究是研究物质性质的重要方法。它在了解物质内部的微观相互作用、过渡金属离子在晶体中的局部结构(比如:取代、局部对称、键长键角、空位……)等问题上起着非常重要的作用。
3d2 (V3+)和3d8 (Ni2+)离子是比较活跃的过渡金属离子,在谱学研究中扮演着重要的角色。研究掺有过渡金属离子3d2 (V3+)和3d8(Ni2+)的晶体的光学性质和顺磁性质可以为光学新材料的开发提供理论依据和实验指导。
晶体场理论是处理晶体中过渡金属离子能级和跃迁问题的有效方法,常见的有Slater、Racah两种方法,其中Slater方法物理图像较清晰,计算过程却比较繁杂。Racah建立起来的不可约张量算符方法,它的一个显著优点是计算过程非常简单,但不足的是物理图像不如Slater方法清晰。
该方法已经在自由离子(或原子)光谱理论以及晶体场理论中获得大量地运用。在立方晶场中,3d2离子的d轨道要分裂为e-轨道和t2-轨道,这两种电子轨道的共价性有明显的差别。
经典的晶体场理论未区分e-轨道和t2-轨道的这种 ...