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ZnS中掺杂的d~5离子基态零场分裂的理论研究

迭东  
【摘要】: 在ZnS晶体中掺入d~5组态离子(Mn~(2+)或Fe~(3+)的EPR基态零场分裂已经得到了广泛的研究。然而,研究结果显示其EPR基态零场分裂的理论计算值远小于实验观测值,这一理论与实验的矛盾此前一直没有得到满意的解决。在本文中,我们首先介绍了d~5离子在三角场中完全能量矩阵的建立及EPR理论。然后,我们假定在ZnS中的S离子具有正的有效电荷,通过对角化该完全能量矩阵,计算了ZnS:Mn~(2+)和ZnS:Fe~(3+)体系的EPR基态零场分裂,结果显示理论计算值与实验观测值符合的很好。由此,我们得出一个不寻常的结论:在四面体结构的ZnS中,S在成键时可能采取了sp~3杂化轨道的形式,从而具有正的有效电荷。这一结论与Pauling的理论预测相一致。


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