稀土发光和光谱理论的研究进展
简述了近20多年以来我们在稀土发光和光谱理论方面所做的主要工作、取得的进展和成果.包括:(1)关于(4f)N 组态内单光子跃迁强度:推广Judd-Ofelt 三参量公式,在其中计入"J 混合"(偶宇称晶场成分造成的)导致的修正;澄清了国际上关于Judd-Ofelt 全参量公式中"静力学项"和"动力学项"相对正负号的争论(仍为7负号).(2)关于(4f)N组态内双光子过程强度:提出直接计算强度方法(放弃缔合近似,利用Ce3+的5d和左邻RE3+的(4f)N能级-波函资料,近似模拟出最重要的虚中间组态(4f)N-15d的能级-波函结构)来讨论和改进Judd-Ofelt缔合近似.(3)固体中声子辅助的稀土离子间能量传输理论:发现HLO理论关于单声子过程中的"干涉相消"实际只适合于对角过程,而非对角过程则是"干涉相加",因而,后者首要的是单声子而非双声子过程;同时,用 "晶体格波模" 取代"Debye 模"描述能量传输中的声子,给出了新模型下计算对角和非对角过程速率等物理量的整套公式.并由之看出:波矢q=0和对应色散曲线扁平段的光学声子对单声子非对角过程速率有完全不能忽略的贡献,这些都不同于或超出于HLO理论.(4)提出和发展了分析指认4f-5d跃迁光谱的简单理论模型,用能量和跃迁强度同时进行近似拟合,成功地分析指认了从(4f)3到(4f)13 离子在几种基质中的4f→5d 吸收(激发)谱,也成功用于若干5d→4f辐射谱.(5)对跃迁的初末晶场态同时引用有效自旋哈密顿描述稀土离子间超交换作用,成功地解释了低温10 K时立方结构的纯稀土冰晶石晶体Cs2NaLnCl6(Ln=Er,Yb)等的吸收谱中0声子线(量级为几个cm-1)的精细分裂.
