中文摘要：

发展有效算符的多体微扰理论使其适用于非正交的单电子轨道基情形，利用此多体微扰理论给出稀土光谱的双光子跃迁、f-d跃迁、f－f单光子跃迁的理论并编写软件。此理论包括1）4f电子到空轨道的激发，2）内壳层电子向4f壳层的激发，和3）电荷迁移态和4）基质激发（动力学耦合）等各种虚中间态的贡献。运用此理论来研究掺稀土离子的模型体系（elpasolite）、非晶体系及半导体体系的光谱性质，从而达到理解稀土离子和环境相互作用的各种机理及对环境的依赖关系。利用这些机理指导掺稀土光电信息材料的新材料的探索、材料的改性和材材光谱性质的检测。

结论摘要：

双光子光谱是研究稀土体系能级和光谱性质的重要手段之一。稀土体系开壳层局域多电子能态众多，相互作用复杂。多体微扰理论是开展相关计算的重要手段。本项目开展1）稀土离子双光子跃迁有效算符的多体微扰理论与计算；2）拓展f-d跃迁简化实用模型，用于研究辐射与无辐射弛豫问题；3）拓展双光子跃迁理论结果与方法及用于单光子跃迁的计算。取得了如下成果 1）对双光子跃迁有效算符"直接计算"和"多体微扰计算"给出了合理划分； 2）给出了多体微扰展开和并证明了相关的linked-cluster theorem； 3）利用多体微扰理论结果和编写的软件进行了实际体系的单光子跃迁、双光子跃迁及无辐射弛豫的详细计算分析，解决了双光子跃迁谱峰位置、强度和线宽（无辐射弛豫过程）方面的疑难，对f-d跃迁的简化模型进行了发展和完善； 4）对非正交基情形进行了探索性研究，及其它相关方面如单光子光谱、发射寿命等的研究。 由于上述卓有成效的研究工作，该项目的大部分成果作为重要部分获得2007年重庆市自然科学一等奖。