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

• 作者: 杨子元
• 来源期刊: 物理学报
• 关键词: 自旋哈密顿参量 6S(3d5)态离子 磁相互作用 完全对角化方法(CDM)
• 年，卷（期）: 2008,（7）
• 所属期刊栏目: 凝聚物质:电子结构、电学、磁学和光学性质
• 页码范围: 4512-4520
• 页数: 9页
• 字数: 8730字
• 语种: 中文

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.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	杨子元	宝鸡文理学院物理系	20	109	6.0	9.0