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稀土發(fā)光和光譜理論的研究進(jìn)展
簡述了近20多年以來我們在稀土發(fā)光和光譜理論方面所做的主要工作、取得的進(jìn)展和成果.包括:(1)關(guān)于(4f)N 組態(tài)內(nèi)單光子躍遷強(qiáng)度:推廣Judd-Ofelt 三參量公式,在其中計(jì)入"J 混合"(偶宇稱晶場成分造成的)導(dǎo)致的修正;澄清了國際上關(guān)于Judd-Ofelt 全參量公式中"靜力學(xué)項(xiàng)"和"動力學(xué)項(xiàng)"相對正負(fù)號的爭論(仍為7負(fù)號).(2)關(guān)于(4f)N組態(tài)內(nèi)雙光子過程強(qiáng)度:提出直接計(jì)算強(qiáng)度方法(放棄締合近似,利用Ce3+的5d和左鄰RE3+的(4f)N能級-波函資料,近似模擬出最重要的虛中間組態(tài)(4f)N-15d的能級-波函結(jié)構(gòu))來討論和改進(jìn)Judd-Ofelt締合近似.(3)固體中聲子輔助的稀土離子間能量傳輸理論:發(fā)現(xiàn)HLO理論關(guān)于單聲子過程中的"干涉相消"實(shí)際只適合于對角過程,而非對角過程則是"干涉相加",因而,后者首要的是單聲子而非雙聲子過程;同時(shí),用 "晶體格波模" 取代"Debye 模"描述能量傳輸中的聲子,給出了新模型下計(jì)算對角和非對角過程速率等物理量的整套公式.并由之看出:波矢q=0和對應(yīng)色散曲線扁平段的光學(xué)聲子對單聲子非對角過程速率有完全不能忽略的貢獻(xiàn),這些都不同于或超出于HLO理論.(4)提出和發(fā)展了分析指認(rèn)4f-5d躍遷光譜的簡單理論模型,用能量和躍遷強(qiáng)度同時(shí)進(jìn)行近似擬合,成功地分析指認(rèn)了從(4f)3到(4f)13 離子在幾種基質(zhì)中的4f→5d 吸收(激發(fā))譜,也成功用于若干5d→4f輻射譜.(5)對躍遷的初末晶場態(tài)同時(shí)引用有效自旋哈密頓描述稀土離子間超交換作用,成功地解釋了低溫10 K時(shí)立方結(jié)構(gòu)的純稀土冰晶石晶體Cs2NaLnCl6(Ln=Er,Yb)等的吸收譜中0聲子線(量級為幾個(gè)cm-1)的精細(xì)分裂.
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