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Cu2+在晶体K2Cd(SO4)2·6H2O中的电子顺磁共振参量及局部结构的理论研究
  • ISSN号:1000-985X
  • 期刊名称:《人工晶体学报》
  • 时间:0
  • 分类:O37[理学—流体力学;理学—力学]
  • 作者机构:上饶师范学院物理与电子信息学院,江西上饶334000
  • 相关基金:国家自然科学基金项目(11365017,61362019)资助
中文摘要:

3d1离子(如VO^2+,V4+)是一类非常重要的离子,其掺杂电子顺磁共振谱已有大量的研究,积累了丰富的实验数据。利用3d1离子在四角压缩八面体对称中EPR参量的高阶微扰公式,计算了锌磷酸盐玻璃晶体中掺杂VO^2+的EPR参量(g因子g‖,g⊥和超精细结构常数A‖,A⊥)和光吸收谱。由于锌磷酸盐玻璃晶体中掺杂VO^2+中配体O2-的自旋-轨道耦合参量ζ0p(≈150cm-1)与中心过渡金属3d1离子V4+的ζ0d(≈248cm-1)相差不太大,故来自配体的自旋-轨道耦合参量ζ0p对EPR参量和光吸收谱的贡献必须予以考虑。采用重叠模型建立了杂质中心结构参数与电子顺磁共振(EPR)参量以及光吸收谱之间的定量关系;通过拟合锌磷酸盐玻璃中V4+中心的EPR参量和光吸收谱理论与试验符合,获得了杂质中心[VO6]8-基团的局域结构;研究发现,[VO6]8-基团的平行和垂直于C4轴的键长分别为:R‖≈0.175nm,R⊥≈0.197nm,即[VO6]8-基团的局域结构为沿C4轴方向呈压缩的八面体结构;所得EPR参量和光吸收谱的理论值与实验符合很好,并对上述结果的合理性进行了讨论。这说明微扰法可以用来研究材料中掺杂3d1过渡金属离子的EPR参量和光吸收谱。此外,对超精细结构常数(A‖和A⊥)的研究发现,较大的芯区极化常数κ值说明VO^2+中未配对的s电子对超精细结构常数有较大的贡献。

英文摘要:

As an important model system,3d1 ions(VO^2+,V4+et al)have been extensively investigated by means of electron paramagnetic resonance(EPR),and many experimental results of EPR parameters were also measured.The optical absorption and EPR parameters(gfactors g‖,g⊥and hyperfine structure constants A‖,A⊥)of a tetragonal V4+center in zinc phosphate glass are theoretically investigated,using the perturbation formulas for a 3d1 ion in tetragonally compressed octahedra.Since the spin-orbit coupling parameterζ0p(≈150cm-1)of ligand O2-is close to thatζ0d(≈248cm-1)of the central 3d1 ion in zinc phosphate glass doped VO^2+,the effect of the spin-orbit coupling parameterζp0on the EPR spectra and optical absorption spectra should be taken into account.In this work,the relationship between the EPR parameters as well as the optical absorption spectra and the local structure of the impurity center are established based on the superposition model.By fitting the calculated EPR parameters and optical absorption spectra for V4+center in zinc phosphate glass to the experimental data,the local structure parameters of[VO6]8-cluster are obtained.According to the investigation,the magnitudes of the metal-ligand distances parallel and perpendicular to the C4-axis of[VO6]8-cluster are,respectively,R‖≈0.175 nm and R⊥ ≈0.197 nm,the local structure around the V4+ions possesses a compressed tetragonal distortion along C4 axis.Theoretical results of EPR parameters and optical absorption spectra are in good agreement with experimental data,the validity of the calculated results has also been discussed.Thus,perturbation method is effective to the studies the EPR parameters and optical spectra of transition-metal 3d1 ions in crystals.In addition,based on the studies of the hyperfine structure constants(A‖and A⊥),one can found that the large value ofκindicates a large contribution to the hyperfine constant bv the unpaired s-electron.

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期刊信息
  • 《人工晶体学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国建材工业协会
  • 主办单位:中国硅酸盐学会 晶体生长与材料专业委员会 中材人工晶体研究院
  • 主编:余明清
  • 地址:北京市733信箱
  • 邮编:100018
  • 邮箱:
  • 电话:010-65492963 65492968 65493320
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-985X
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2637/O7
  • 邮发代号:
  • 获奖情况:
  • 1997年获国家科技优秀期刊,获部级优秀科技期刊奖,中国期刊方阵“双效”期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:9943