Al2O3:V3+晶体局域结构及其自旋哈密顿参量研究

魏 群; 杨子元; 王参军; 许启明

doi:10.7498/aps.56.2393

搜索

期刊名称:

年:

起始页:

留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

Al2O3:V3+晶体局域结构及其自旋哈密顿参量研究

魏群 , 杨子元 , 王参军 , 许启明

引用本文:

Citation:

Al2O3:V3+晶体局域结构及其自旋哈密顿参量研究

魏群, 杨子元, 王参军, 许启明

物理学报, 2007, 56(4): 2393-2398.

doi: 10.7498/aps.56.2393

Investigations of lattice distortion and spin-Hamiltonian parameters for V3+ in Al2O3 crystal

Wei Qun, Yang Zi-Yuan, Wang Can-Jun, Xu Qi-Ming

Acta Phys. Sin., 2007, 56(4): 2393-2398.

doi: 10.7498/aps.56.2393

摘要
提出了解释掺杂离子局域结构畸变的配体平面移动模型，建立了此模型下晶体微观结构与自旋哈密顿参量之间的定量关系.在考虑自旋与自旋、自旋与另一电子轨道和轨道与轨道作用等微小磁相互作用的基础上，采用全组态完全对角化方法，对Al2O3晶体中V3+的局域结构和自旋哈密顿参量进行了系统的研究.结果表明，V3+掺入Al2O3晶体后，上下配体氧平面间距离增大了0.0060 nm.从而成功地解释了Al2O3:V3+晶体的自旋哈密顿参量.在此基础上，研究了三角晶场下3d2离子自旋哈密顿参量的微观起源.研究发现，自旋三重态对自旋哈密顿参量的贡献是主要的，微小磁相互作用对自旋哈密顿参量的贡献只与自旋三重态有关.

关键词:
Al2O3:V3+晶体 /

局域结构 /

自旋哈密顿参量 /

磁相互作用
Abstract
In order to study the local structure distortion and spin-Hamiltonian parameters of Al2O3:V3+ crystal, a new model has been proposed. On the basis of it, the relationship between the crystal structure parameters and spin-Hamiltonian (SH) parameters is established using Newman crystal-field superposition model. the lattice distortion and SH parameters of Al2O3:V3+ crystal, taking into account the slight magnetic interactions, including spin-spin, spin-other-orbit and orbit-orbit interactions, have been studied using the complete diagonalization method. The calculated results are in good agreement with experimental ones. It is found that the distance between upper and lower ligand oxygen plane increases by 0.0060 nm when V3+ is doped into Al2O3 crystal. Based on the local structure distortion model, at the same time, the microscopic origins of the SH parameters have been investigated for 3d2 ions in trigonal-symmetry crystal field. The results show that the SH parameters are mainly depend on spin triplets, and the contributions to SH parameters from slight magnetic interactions are related to spin triplets only.

Keywords:
Al2O3:V3+ crystal /

local lattice distortion /

spin-Hamiltonian parameters /

magnetic interactions
作者及机构信息
魏群³,

杨子元¹,

王参军¹,

许启明²

(1)宝鸡文理学院物理系,宝鸡 721007; (2)西安建筑科技大学材料科学与工程学院,西安 710055; (3)西安建筑科技大学材料科学与工程学院,西安 710055;宝鸡文理学院物理系,宝鸡 721007

基金项目: 陕西省科技计划(批准号: 2006K04-G29)、陕西省教育厅专项科研计划(批准号：05JK139)和宝鸡文理学院重点科研项目(批准号：ZK2505，ZK0620)资助的课题.
Authors and contacts
Wei Qun³,

Yang Zi-Yuan¹,

Wang Can-Jun¹,

Xu Qi-Ming²

(1)宝鸡文理学院物理系,宝鸡 721007; (2)西安建筑科技大学材料科学与工程学院,西安 710055; (3)西安建筑科技大学材料科学与工程学院,西安 710055;宝鸡文理学院物理系,宝鸡 721007
参考文献

施引文献

[1]	赵红艳, 蒋灵子, 朱岩, 潘燕飞, 樊济宇, 马春兰. 广义布洛赫条件下二维晶格的磁交换作用. 物理学报, 2022, 71(1): 017105. doi: 10.7498/aps.71.20211317
[2]	陈光平, 杨金妮, 乔昌兵, 黄陆君, 虞静. Er³⁺掺杂TiO₂的局域结构及电子性质的第一性原理研究. 物理学报, 2022, 71(24): 246102. doi: 10.7498/aps.71.20221847
[3]	赵红艳, 蒋灵子, 朱岩, 潘燕飞, 樊济宇, 马春兰. 广义布洛赫条件下二维晶格的磁交换作用. 物理学报, 2021, (): . doi: 10.7498/aps.70.20211317
[4]	杨子元. 掺杂晶体材料ZnGa2O4：Fe3+局域结构畸变及其微观自旋哈密顿参量研究. 物理学报, 2014, 63(17): 177501. doi: 10.7498/aps.63.177501
[5]	杨维清, 张胤, 高敏, 林媛, 赵小云. 掺Gd3+钼酸盐AMoO4 (A=Ca, Sr, Ba, Pb)自旋哈密顿参量的理论计算. 物理学报, 2013, 62(4): 047102. doi: 10.7498/aps.62.047102
[6]	曹晓霞, 马松华, 任清褒, 杨征. (2+1)维破裂孤子方程的多 Solitoff 解及其演化. 物理学报, 2012, 61(14): 140505. doi: 10.7498/aps.61.140505
[7]	杨子元. 三角对称晶场中6 S(3d5)态离子零场分裂参量的微观起源. 物理学报, 2011, 60(3): 037501. doi: 10.7498/aps.60.037501
[8]	魏群. 三角对称下3d3离子2E态g因子性质研究. 物理学报, 2009, 58(5): 3485-3490. doi: 10.7498/aps.58.3485
[9]	杨子元. 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. 物理学报, 2008, 57(7): 4512-4520. doi: 10.7498/aps.57.4512
[10]	马松华, 方建平, 任清褒. (2+1)维非对称 Nizhnik-Novikov-Veselov系统的新映射解及其局域结构. 物理学报, 2007, 56(12): 6784-6790. doi: 10.7498/aps.56.6784
[11]	魏群, 杨子元, 王参军, 许启明. 轴对称晶场中d3离子激发态对4A2基态自旋哈密顿参量的影响. 物理学报, 2007, 56(1): 507-511. doi: 10.7498/aps.56.507
[12]	杨子元, 郝跃. 四角对称晶场中4B1(3d3)态离子的磁相互作用及其自旋哈密顿参量研究. 物理学报, 2005, 54(6): 2883-2892. doi: 10.7498/aps.54.2883
[13]	史庆藩, 李粮生, 张　梅. “禁忌”3-磁振子相互作用哈密顿项的有效性分析. 物理学报, 2004, 53(11): 3916-3919. doi: 10.7498/aps.53.3916
[14]	杨子元. 晶体材料中3d2态离子自旋哈密顿参量的微观起源. 物理学报, 2004, 53(6): 1981-1988. doi: 10.7498/aps.53.1981
[15]	戴耀东, 何云, 黄红波, 邵挺, 夏元复. 嵌入化合物Fe0.95PS3(MV)0.11的合成与磁性能研究. 物理学报, 2003, 52(12): 3020-3026. doi: 10.7498/aps.52.3020
[16]	闫文胜, 王文楼, 吴敏昌, 韦世强. 同步辐射XAFS研究高比能LiMn2O4材料的局域结构. 物理学报, 2002, 51(10): 2302-2307. doi: 10.7498/aps.51.2302
[17]	孙剑威, 王晓光, 闫文胜, 徐法强, 刘文汉, 陈昌荣, 韦世强. XAFS研究Ni-P和Ni-Ce-P超细非晶合金的退火晶化. 物理学报, 2000, 49(10): 1988-1994. doi: 10.7498/aps.49.1988
[18]	刘荣川, 夏元复, H. ENGELMANN, 景剑峰, U. GONSER, N. KRAMER, 蒋华莉. Eu2O3在η-Al2O3和SiO2上固体-固体表面相互作用的研究. 物理学报, 1988, 37(2): 341-346. doi: 10.7498/aps.37.341
[19]	王选章. 混合自旋(S=1,1/2)模型具有再次近邻反铁磁相互作用晶格基态. 物理学报, 1988, 37(10): 1707-1714. doi: 10.7498/aps.37.1707
[20]	贺凯芬. 不同类型模式间的相互作用引起哈密顿系统的共振扰动. 物理学报, 1986, 35(10): 1330-1337. doi: 10.7498/aps.35.1330

计量

文章访问数: 3205
PDF下载量: 737
被引次数: 0

物理学报. 2007, 56(4): 2393-2398.

doi: 10.7498/aps.56.2393.

Al2O3:V3+晶体局域结构及其自旋哈密顿参量研究

1. (1)宝鸡文理学院物理系,宝鸡 721007; (2)西安建筑科技大学材料科学与工程学院,西安 710055; (3)西安建筑科技大学材料科学与工程学院,西安 710055;宝鸡文理学院物理系,宝鸡 721007

基金项目: 陕西省科技计划(批准号: 2006K04-G29)、陕西省教育厅专项科研计划(批准号：05JK139)和宝鸡文理学院重点科研项目(批准号：ZK2505，ZK0620)资助的课题.

收稿日期: 2006-07-24
修回日期: 2006-12-18
刊出日期: 2007-02-05

摘要: 提出了解释掺杂离子局域结构畸变的配体平面移动模型，建立了此模型下晶体微观结构与自旋哈密顿参量之间的定量关系.在考虑自旋与自旋、自旋与另一电子轨道和轨道与轨道作用等微小磁相互作用的基础上，采用全组态完全对角化方法，对Al2O3晶体中V3+的局域结构和自旋哈密顿参量进行了系统的研究.结果表明，V3+掺入Al2O3晶体后，上下配体氧平面间距离增大了0.0060 nm.从而成功地解释了Al2O3:V3+晶体的自旋哈密顿参量.在此基础上，研究了三角晶场下3d2离子自旋哈密顿参量的微观起源.研究发现，自旋三重态对自旋哈密顿参量的贡献是主要的，微小磁相互作用对自旋哈密顿参量的贡献只与自旋三重态有关.

关键词:

English Abstract

Investigations of lattice distortion and spin-Hamiltonian parameters for V3+ in Al2O3 crystal

1.
(1)宝鸡文理学院物理系,宝鸡 721007; (2)西安建筑科技大学材料科学与工程学院,西安 710055; (3)西安建筑科技大学材料科学与工程学院,西安 710055;宝鸡文理学院物理系,宝鸡 721007

Received Date: 24 July 2006
Accepted Date: 18 December 2006
Published Online: 05 February 2007

Abstract: In order to study the local structure distortion and spin-Hamiltonian parameters of Al2O3:V3+ crystal, a new model has been proposed. On the basis of it, the relationship between the crystal structure parameters and spin-Hamiltonian (SH) parameters is established using Newman crystal-field superposition model. the lattice distortion and SH parameters of Al2O3:V3+ crystal, taking into account the slight magnetic interactions, including spin-spin, spin-other-orbit and orbit-orbit interactions, have been studied using the complete diagonalization method. The calculated results are in good agreement with experimental ones. It is found that the distance between upper and lower ligand oxygen plane increases by 0.0060 nm when V3+ is doped into Al2O3 crystal. Based on the local structure distortion model, at the same time, the microscopic origins of the SH parameters have been investigated for 3d2 ions in trigonal-symmetry crystal field. The results show that the SH parameters are mainly depend on spin triplets, and the contributions to SH parameters from slight magnetic interactions are related to spin triplets only.

Keywords:

全文HTML

下载: 全尺寸图片幻灯片

返回文章

搜索

留言板

Al2O3:V3+晶体局域结构及其自旋哈密顿参量研究

Investigations of lattice distortion and spin-Hamiltonian parameters for V3+ in Al2O3 crystal

摘要

Abstract

作者及机构信息

(1)宝鸡文理学院物理系,宝鸡 721007; (2)西安建筑科技大学材料科学与工程学院,西安 710055; (3)西安建筑科技大学材料科学与工程学院,西安 710055;宝鸡文理学院物理系,宝鸡 721007

Authors and contacts

(1)宝鸡文理学院物理系,宝鸡 721007; (2)西安建筑科技大学材料科学与工程学院,西安 710055; (3)西安建筑科技大学材料科学与工程学院,西安 710055;宝鸡文理学院物理系,宝鸡 721007

参考文献

施引文献

目录

计量

Al2O3:V3+晶体局域结构及其自旋哈密顿参量研究

English Abstract

Investigations of lattice distortion and spin-Hamiltonian parameters for V3+ in Al2O3 crystal

1.
(1)宝鸡文理学院物理系,宝鸡 721007; (2)西安建筑科技大学材料科学与工程学院,西安 710055; (3)西安建筑科技大学材料科学与工程学院,西安 710055;宝鸡文理学院物理系,宝鸡 721007

全文HTML

目录

作者中心

审稿中心

关于期刊

关于我们

搜索

留言板

Al2O3:V3+晶体局域结构及其自旋哈密顿参量研究

Investigations of lattice distortion and spin-Hamiltonian parameters for V3+ in Al2O3 crystal

摘要

Abstract

作者及机构信息

(1)宝鸡文理学院物理系,宝鸡 721007; (2)西安建筑科技大学材料科学与工程学院,西安 710055; (3)西安建筑科技大学材料科学与工程学院,西安 710055;宝鸡文理学院物理系,宝鸡 721007

Authors and contacts

(1)宝鸡文理学院物理系,宝鸡 721007; (2)西安建筑科技大学材料科学与工程学院,西安 710055; (3)西安建筑科技大学材料科学与工程学院,西安 710055;宝鸡文理学院物理系,宝鸡 721007

参考文献

施引文献

目录

计量

出版历程

Al2O3:V3+晶体局域结构及其自旋哈密顿参量研究

English Abstract

Investigations of lattice distortion and spin-Hamiltonian parameters for V3+ in Al2O3 crystal

1. (1)宝鸡文理学院物理系,宝鸡 721007; (2)西安建筑科技大学材料科学与工程学院,西安 710055; (3)西安建筑科技大学材料科学与工程学院,西安 710055;宝鸡文理学院物理系,宝鸡 721007

全文HTML

目录

作者中心

审稿中心

关于期刊

关于我们

1.
(1)宝鸡文理学院物理系,宝鸡 721007; (2)西安建筑科技大学材料科学与工程学院,西安 710055; (3)西安建筑科技大学材料科学与工程学院,西安 710055;宝鸡文理学院物理系,宝鸡 721007