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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CST205

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