从头计算法计算Yb3+掺杂钽酸盐的晶体场参数和能级结构

• 作者: 刘文鹏 孙敦陆 张庆礼 杨华军 殷绍唐 王小飞 高进云
• 来源期刊: 物理学报
• 关键词: 稀土钽酸盐 DV-Xα方法 有效哈密顿量模型 晶体场参数
• 年，卷（期）: 2013,（1）
• 所属期刊栏目: 原子和分子物理学
• 页码范围: 119-125
• 语种: 中文
• DOI: 10.7498/aps.62.013102

摘要

介绍了一种基于从头计算的DV-Xα方法和有效哈密顿量模型,它可以计算晶体中掺杂离子的晶体场参数和旋轨耦合参数,尤其适合计算低对称性的晶体.对于低对称性的晶体,参数的数目比能级的数目多,因此通过实验能级拟合确定所有的参数不太准确,而从头计算法可以准确地确定所有的晶体场参数和旋轨耦合参数.首先用这种模型计算了Yb3+掺杂GdTaO4晶体中的晶体场参数和旋轨耦合参数,然后给出了Yb3+在GdTaO4中的能级结构,并分析了Yb3+:GdTaO4的发射谱形成一个连续的发射带.这有利于激光的调谐和锁模激光输出,预言了Yb3+:GdTaO4有望成为新型全固态超短脉冲激光工作物质.同样用这种模型分别计算了Yb3+掺杂YTaO4和ScTaO4中的晶体场参数和旋轨耦合参数,并给出了Yb3+在YTaO4和ScTaO4中的能级结构,得到了与Yb3+:GdTaO4晶体类似的结论.