晶體材料中ru39;3離子中心的自旋哈密頓參量理論研究

1、電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文晶體材料中Ru離子中心的自旋哈密頓參量理論研究姓名：付強(qiáng)申請學(xué)位級別：碩士專業(yè)：凝聚態(tài)物理學(xué)指導(dǎo)教師：鄔劭軼20070501A B S T R A C TC r y s t a l sd o p e d w i t h t r a n s i t i o n - m e t a lf r i ) i o n sh a v ea t t r a c t e de x t e n s i b l ei n t e r

2、 e s t0 fr e s e a r c h e r s i n r e c e n t y e a r sd u et o t h e k t h e o r e t i c a l a n dp r a c t i c a l s i g n i f i c a n c e ．E l e c ' t r o np a r a m a g n e t i cr e s o n a n c e 但P R ) i sa u s

3、 e f u lt e c h n i q u e t o s t u d yl o c a ls t r u c t u r ea n d e l e c t r o n i cp r o p e r t i e sf o r T M i o n si nc r y s t a l s ，a n dm a n y e x p e r i m e n t a ld a t af o r s p i nH a m i l t o n i

4、a n p a r a m e t e r s ( g f a c t o ra n dt h e h y p e r f i n e s t r u c t u r e c o n s t a n t ) w e r e a l s om e 箍u r e d ．C o m p a r e d w i t ht h ei n v e s t i g a t i o n sf o r3 d Ⅱi o n s ，t h o s ef o

5、rt h es e c o n dg r o u pT M Ⅲn ) i o n s w i t hl o ws p i n S = 1 ／2 a r er e l a t i v e l y f e w e r ．F o re x a m p l e ，t h ep e r v i o u sw o r k s o n 4 d 5 i o n s ( c ．g ．，R u 3 、s o m ei m p o r t a n tc o

6、n t r i b u t i o n s ( c ．昏，l i g a n do r b i t a l sa n dl i g a n ds p i n - o r b i tc o u p l i ．g ) t ot h es p i nH a m i l t o n i a n p a r a m e t e r sw e r eu s u a l l yi g n o r e df o rs i m p l i c i t y

7、 ．A s a r e s u R ，s o m e E P R e x p e r i m e n t a lr e s u l t sh a v e n o t b e e ns a t i s f a c t o r i l ye x p l a i n e d , a n dt h ei n f o r m a t i o na b o u tl o c a ls t r u c t u r ep r o p e r t i e

8、 s f o r t h e s e4 d 5 偎礦+ )i m p u r i t y c e n t e r s w e r en o t d e t e r m i n e d y e t ．I no r d e r t oo v e r c o m e t h ew e a k n e s s o ft h ep r e v i o u sw o r k s a n d t h e i n v e s t i g a t i o

9、 no ft h es p i nH a m i l t o n i a np a r a m e t e r sf o rt h e s e4 d ) c e n t e r st oa b e t t e re x t e n t ，i nt h i sw o r k ，t h ep e r t u r b a t i o nf o r m u l a so f t h e s ep a r a m e t e r sf o r 4

10、 0 5 i o n si n t r i g o n a la n dt e t r a g o n a ls y m m e t r i e s a l ee s t a b l i s h e d ．I n t h e s e f o r m u l a s ，t h e l i g a n d o r b i t a l a n d s p i n —o r b i tc o u p l i n gc o n t r i u t

11、 i o n sa r et a k e ni n t o a c c o u n tb a s e dO nt h ec l u s t e ra p p r o a c h , a n dt h eq u a n t i f i c a t i o n a lr e l a t i o n s h i p sb e t w e e nt h e o r b i t a la d m i x t u r ec o e f f i c

12、i e n t s a n dc r y s t a lf i e l dp a r a m e t e r sa n d b e t w e e n t h el o c a l d e f e c ts t r u c t u r e a l eo b t a i n e d t h e o r e t i c a l l y ．T h e nt h e s ef o r m u l a s a r ea p p l i e dt

13、os o m et f i g o n a la n d t e t r g o n a l 4 0 5c e n t e r s ( i 。e R u 3 + i o n s i nc o r u n d u m ，g a r n e t , P b T i 0 3 ，A g C Ia n d A g B O ．B a s e d o n t h es t u d i e s ，t h ec a l c u l a t e dS p

14、i nH a m i l t o n i a np a r a m e t e r ss h o w g o o da g r e e m e n t w i t he x p e r i m e n t a ld a t a ．B ya n a l y z i n gt h eE P R r e s u l t s ，t h ei n f o r m a t i o na b o u t l o c a ls t r u c t u

15、r e s ( e ．g ．，t h e a x i a ld i s p a l c e m e n to ft h ei m p u r i t y o rn e a r e s tl i g a n di o n s ) i n t h e s e i m p u r i t yc e n t e r s i sa l s o o b t a i n e d ．k e yw o r d s ：t r a n s i t i o n