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引言 1

第1章 晶体场分裂机制 5

1.1 作为开壳层态自由离子微扰的晶体场 5

1.2 静电型晶体场模型 6

1.3 其他对有效电势的贡献 8

1.4 多电子矩阵元形式的晶体场能量 9

1.5 单电子矩阵元表示的晶体场能量 11

1.6 晶体场计算的多体方法 12

1.7 与其他公式的关系 13

1.8 与能带论中紧束缚模型的关系 16

1.9 数值结果 17

1.10 总结 18

第2章 经验晶体场 20

2.1 磁性离子光谱及能级 20

2.2 唯象晶体场参数化 22

2.3 从实验上确定晶体场参数 27

2.4 镧系和锕系晶体场参数 27

第3章 晶体场参数拟合 34

3.1 从晶体场参数确定晶体场分裂 35

3.2 镧系和锕系中多重能级的晶体场参数拟合 44

第4章 镧系和锕系光学光谱 52

4.1 哈密顿量 52

4.2 矩阵元的约化和赋值 55

4.3 物理参数值的设定方法 63

4.4 晶体场参数的实验确定 65

4.5 镧系和锕系的对比 65

第5章 叠加模型 68

5.1 基本考虑事项 68

5.2 固有参数值 73

5.3 组合坐标因子 79

5.4 由唯象晶体场参数确定固有参数 84

5.5 应力引起的晶体结构变化 90

5.6 固有参数的分析与解释 92

5.7 叠加模型的价值及其局限性评估 94

第6章 电子关联对晶体场分裂的影响 96

6.1 单电子晶体场模型的一般化 96

6.2 晶体场概念的一般化 99

6.3 全参数化 102

6.4 参数拟合 106

6.5 发展趋势 110

第7章 S态离子基态分裂 111

7.1 自旋哈密顿 111

7.2 实验结果 113

7.3 晶体场和自旋哈密顿参数间的关系 116

7.4 叠加模型 118

7.5 零场分裂机制 123

7.6 展望 125

第8章 不变量和矩量 126

8.1 矩量和转动不变量间的关系 127

8.2 二次旋转不变量和叠加模型 131

8.3 应用举例 132

8.4 展望 137

第9章 半经典模型 139

9.1 介绍性例子 140

9.2 八配位立方格位处的隧道效应 144

9.3 展望 149

第10章 跃迁强度 150

10.1 基本方面 151

10.2 宇称禁戒跃迁 154

10.3 叠加模型 159

10.4 唯象处理 160

10.5 从头计算 170

10.6 高阶效应 173

10.7 相关主题 174

10.8 展望 176

附录1 点对称性 177

A1.1 全旋转群O3和自由磁性离子态 177

A1.2 格位对称和对称算符 180

A1.3 晶体场参数和点对称 182

A1.4 点对称群的不可约表示和能级 183

A1.5 约化和诱导表示 184

附录2 QBASIC程序 186

A2.1 3j和6j符号的计算 187

A2.2 坐标因子的计算 190

A2.3 数据文件的结构和命名 197

附录3 可获取的程序包 201

A3.1 3dN离子晶体场分析计算程序包 201

A3.2 从光谱强度确定晶体场和强度 202

A3.3 从非弹性中子散射确定晶体场 203

A3.4 计算立方对称格点能级图的Mathematica程序 204

附录4 计算程序包CST 205

A4.1 晶体场和零场分裂哈密顿性质 205

A4.2 程序包的结构和功能 207

A4.3 总结和结论 212

参考文献 214

索引 233