Кристаллическое поле и электрон-фононное взаимодействие в ионных редкоземельных парамагнетиках

• Автор: Малкин, Борис Залманович
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 1983
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 343 c. : ил

Оглавлє ниє

В В Е ДЕН И Е

ГЛАВА І. КВАНТОВАЯ ТЕОРИЯ СВЯЗИ И ЛОКАЛЬНАЯ

СТРУКТУРА РЕШЕТКИ КРИСТАЛЛОВ СО СТРУКТУРОЙ ФЛЮОРИТА, АКТИВИРОВАННЫХ ИОНАМИ РЕДКОЗЕМЕЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ

§1.1. Структура решетки кристаллов Ме^ при

механических и термических возмущениях

§1.2. Квантовомеханический расчет энергии элементарной ячейки и силовых постоянных флюорита .. 41 §1.3. Силовые постоянные и силы, действующие на

ближайшее окружение примесных редкоземельных

ионов
§1.4. Структура кубических примесных центров и ее изменения во внешнем электрическом поле, при
всестороннем и одноосном сжатии решетки
§1.5. Аксиальные фторовые центры в кристаллах
МеР2;Ьп
Вы в од ы
ГЛАВА 2. МОДЕЛЬ ОШЕННЫХ ЗАРЯДОВ В ТЕОРИИ
КРИСТАЛЛИЧЕСКОГО ПОЛЯ
§2.1. Параметры электростатического поля решетки
§2.2. Параметры поля обменных зарядов
§2.3. Кристаллическое поле в кристаллах фторидов ...131 §2.4. Кристаллическое поле и интенсивности
электрических дипольных $ - £ переходов в
редкоземельных гранатах
В ы в о д ы

ГЛАВА 3. ОРБИТАЛЬНО-РЕШЕТОЧНОЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ
§3.1. Гамильтониан редкоземельного иона в
деформированной решетке
§3.2. Параметры орбитально-решеточного взаимодействия в модели обменных зарядов
§3.3. Эффективные постоянные орбитально-решеточного
взаимодействия в кристалле ЦЕгРд
§3.4. Спин-фононное взаимодействие в кристаллах
§3.5. Микроскопическая теория пьезоспектроскопических эффектов в спектрах кубических примесных центров в кристаллах со структурой флюорита
3.5.1. Пьезоспектроскопические постоянные
3.5.2. Ядерные квадрулольные расщепления
3.5.3. Пьезоспектроскопические эффекты в спектрах ЭПР
3.5.4. Оптическая пьезоспектроскопия
кристаллов
Вы в од ы
ГЛАВА 4. ТЕОРИЯ МАГНИТОСТРИКЦИИ И МАГНИТОАКУСТИЧЕСКИХ
ЯВЛЕНИЙ В РЕДКОЗЕМЕЛЬНЫХ ПАРАМАГНЕТИКАХ
§4.1. Свободная энергия редкоземельного
парамагнетика
§4.2. Магнитострикция в кристаллах 1л
4.2.1. Общая структура тензора индуцированной магнитным полем деформации решетки
4.2.2. Вынужденная магнитострикция изинговского ферромагнетика вдоль оси намагничивания

4.2.3. Магнитострикция в ван-флековском парамагнетике 1л"ПпРд
4.2.4. Расчет низкотемпературной магнито-стрикции в крамерсовых системах. Парастрикция в
§4.3. Магнитная анизотропия и магнитострикционные эффекты в спектрах магнитного резонанса
редкоземельных парамагнетиков
§4.4. Температурные и магнитополевые эффекты в спектре связанных электрон-фононных
возбуждений
Выводы
ЗАК ЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЕ I. Структура и динамика решетки кристаллов

ПРИЛОЖЕНИЕ 2. Уровни энергии и волновые функции редкоземельных ионов в кристаллах 1л1-гр
5„0
о(2) _ , Э2Е(2> 2 ЗЕ12
ь + Т“зГ
гЙ) — Г ^г)_ ± Ц(2 (1 *112)
з к э*2- * эя >'
Таблица 1
Энергия элементарной ячейки флюорита (в ат. ед.)
Ем = -1,1303
&дЕеЕССаР) = -0,0533
а-^ссаР) = -одбоо
б Ее' ССаР) = 0,4916
* (3)
&дЕ5 ССаР) = 0,0015 ^Есеее = °’0080
Е(2^?1 = -0,9487 ЕС^е = -0,0417
Есе1{= -0,9904 е%.ь= *-620 ккал/моль
^сей(эксперимент )[190] = -617 ккал/моль
а ь - радиус Бора.
(I)
Подставив в (1.112) явное выражение Е (<^Р)
(2)
Е«}К> -Ее1(?М + Еехс1К)+Е^М,
можно представить силовые постоянные в виде (см. (1.98), (1.100))
с(2 ^ = СС + ДСе^ + сех + с£> + Сс^+ <£«.
где &с= О и Сс= е2<^(^)/^5 - вклады кулоновского взаимодействия точечных ионов, а остальные слагаемые определяются соответствующими производными в (1.112) от дЕ6£(^Ц) , Еехс^ , Е^(^К) и т.п. Некулоновские вклады в силовые постоянные связаны с введенными в §1.1 безразмерными парамет-