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立方对称晶场中6S(3d5)态离子的磁相互作用及其自旋哈密顿参量的微观起源

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杨子元. 2008: 立方对称晶场中6S(3d5)态离子的磁相互作用及其自旋哈密顿参量的微观起源, 物理学报, 57(7): 4512-4520.
引用本文: 杨子元. 2008: 立方对称晶场中6S(3d5)态离子的磁相互作用及其自旋哈密顿参量的微观起源, 物理学报, 57(7): 4512-4520.
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2008: Magnetic interactions as well as microscopic origins of the spin-Hamiltonian parameters for 6S(3d5) state ions in cubic symmetry crystal filed, Acta Physica Sinica, 57(7): 4512-4520.
Citation: 2008: Magnetic interactions as well as microscopic origins of the spin-Hamiltonian parameters for 6S(3d5) state ions in cubic symmetry crystal filed, Acta Physica Sinica, 57(7): 4512-4520.
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立方对称晶场中6S(3d5)态离子的磁相互作用及其自旋哈密顿参量的微观起源

  • 宝鸡文理学院物理系,宝鸡,721007

    • 通讯作者: 杨子元

Magnetic interactions as well as microscopic origins of the spin-Hamiltonian parameters for 6S(3d5) state ions in cubic symmetry crystal filed

    Corresponding author:

  • 摘要: 基于完全对角化方法(complete diagonalization method,CDM),研究了6S(3d5)态离子在立方对称晶场中的磁相互作用,分析了自旋哈密顿参量(a,g,Δg)的微观起源.研究中除了考虑研究者通常考虑的SO(spin-orhit)磁相互作用外,同时考虑了SS(spin-spin),SOO(spin-other-orbit),OO(orbit-orbit)磁相互作用.研究表明:6S(3d5)态离子在立方对称品场中的自旋哈密顿参量起源于五种机理,即SO机理,SS机理,SOO机理,OO机理以及SO-SS-SOO-OO联合作用机理.文中研究了五种机理的相对重要性,结果表明:SO机理与SO-SS-SOO-OO联合作用机理在五种机理中最为重要.尽管SS,SOO,OO磁相互作用单独作用时对自旋哈密顿参量的贡献很小,但它们的联合作用SO-SS-SOO-OO机理对自旋哈密顿参量的贡献非常可观.此外研究表明:零场分裂参量a主要来自纯自旋四重态及自旋二重态与自旋四重态联合作用的贡献,而Zeeman g(或者Δg)因子主要来自纯自旋四重态的贡献.纯自旋二重态对白旋哈密顿参量a与g(或者△g)的贡献为零.在我们所选择的晶场区域,发现卜列关系始终成立:a＞0,a(-|Dq|)＜a(|Dq|),g(-Dq)=g(Dq),a(-Dq,-ξd,B,C)=a(Dq,ξd,B,C),△g(-Dq,-ξd,B,C)=△g(Dq,ξd,B,C).作为本文理论的应用,研究了四种典型的Mn2+掺杂晶体材料,即Mn2+:KZnR,Mn2+:RbcdF3,Mn2+:MgO,Mn2+:CaO,理论与实验测量符合很好.
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出版历程
  • 刊出日期:  2008-07-30

立方对称晶场中6S(3d5)态离子的磁相互作用及其自旋哈密顿参量的微观起源

    通讯作者: 杨子元
  • 宝鸡文理学院物理系,宝鸡,721007

摘要: 基于完全对角化方法(complete diagonalization method,CDM),研究了6S(3d5)态离子在立方对称晶场中的磁相互作用,分析了自旋哈密顿参量(a,g,Δg)的微观起源.研究中除了考虑研究者通常考虑的SO(spin-orhit)磁相互作用外,同时考虑了SS(spin-spin),SOO(spin-other-orbit),OO(orbit-orbit)磁相互作用.研究表明:6S(3d5)态离子在立方对称品场中的自旋哈密顿参量起源于五种机理,即SO机理,SS机理,SOO机理,OO机理以及SO-SS-SOO-OO联合作用机理.文中研究了五种机理的相对重要性,结果表明:SO机理与SO-SS-SOO-OO联合作用机理在五种机理中最为重要.尽管SS,SOO,OO磁相互作用单独作用时对自旋哈密顿参量的贡献很小,但它们的联合作用SO-SS-SOO-OO机理对自旋哈密顿参量的贡献非常可观.此外研究表明:零场分裂参量a主要来自纯自旋四重态及自旋二重态与自旋四重态联合作用的贡献,而Zeeman g(或者Δg)因子主要来自纯自旋四重态的贡献.纯自旋二重态对白旋哈密顿参量a与g(或者△g)的贡献为零.在我们所选择的晶场区域,发现卜列关系始终成立:a＞0,a(-|Dq|)＜a(|Dq|),g(-Dq)=g(Dq),a(-Dq,-ξd,B,C)=a(Dq,ξd,B,C),△g(-Dq,-ξd,B,C)=△g(Dq,ξd,B,C).作为本文理论的应用,研究了四种典型的Mn2+掺杂晶体材料,即Mn2+:KZnR,Mn2+:RbcdF3,Mn2+:MgO,Mn2+:CaO,理论与实验测量符合很好.

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