3d1(Ti3十、V4+)离子在八面体四角晶场 中EPR参量的理论研究 凝聚态物理专、ip 研究生范应娟 指导教师郑文琛 3∥离子如Ti”和v”是重要的过渡会属离子～些激光晶体、 发光晶体、非线性光學晶体、矿物体甚至生命体中都含有3∥离_i7二， 因此人们对含3∥离子的物质的电子顺磁共振谱(EPR)进行了大 量研究积累了较多的实验数据。但昰对比同为D一念离子的3∥ 离子，其理论研究工作开展得更不够这主要表现在，多数研究 都采用粗糙的二阶微扰公式尤其是只考虑了Φ心3∥离子旋．轨 耦合系数对EPR参量(窖因子和超精细结构常数A因子)的贡献， 而忽略了配体旋一轨藕合系数通过共价效应对EPR参量的贡献这 样，使一些实验数据没有得到合理的解释由于EPR参量对3d1 杂质中的缺陷结构非常敏感，也没有能够从对EPR参量的合理理 论分析中获得3∥杂质的缺陷结构的信息 154 3∥离子的旋．轨耦合系数秽一般比较小，如秽(Ti”)z 248 cm-‘掣(v4+)zcm-1。即使是旋一轨耦合系数较小的配体如02 ClI]叫)，也和它 (靠o≈150cm一)F一(靠o≈220cm-1)和cr(靠o≈587 相差不远，因此应采用包含了3∥离子和配体离子的旋．轨耦合 系数贡献的双旋．轨耦合参量模型。本论文就采用一种半经验的汾 子轨道方法对3∥离子在压缩的四角八面体晶场的EPR参量， 推导了建立在双旋．轨耦合参量模型基础上的高阶微扰公式这些 公式未见前囚报道。 应用这些公式我们研究了3∥离子在下述材料的EPR参量， 并获得了杂质中的缺陷结构的～些信息 (1)Ti3+离子在立方的ABF3钙钛矿，包括『F钙鈦矿KMgF3 和KZnF3反钙钛矿LiBaF3。由于电荷补偿一个02。离子会替代 Ti3+离子最近邻的一个F一离子通过计算这些Ti3+中心的EPR参量。 获得了Ti”中的缺陷结构的有鼡信息 (2)解释了CaO晶体网角Ti”中的g因子g／／和gL，并获得了 Ti“中心缺陷结构的信息 (3)研究了V4+离子在SrTi03四角相中的EPR参量，发现