四方晶系下钕离子的基态分裂
2011-01-12王保松刘红艳夏继周
王保松,刘红艳,夏继周
(1.菏泽学院物理系,山东菏泽 274015;2.淮北师范大学物理与电子信息学院,安徽淮北 235000;3.山东青年政治学院学生工作部,山东济南 250014)
四方晶系下钕离子的基态分裂
王保松1,刘红艳2,夏继周3
(1.菏泽学院物理系,山东菏泽 274015;2.淮北师范大学物理与电子信息学院,安徽淮北 235000;3.山东青年政治学院学生工作部,山东济南 250014)
采用点电荷晶场模型,通过模拟四方晶系化合物NdCuAs2和Nd2Ge2In的磁化率倒数-温度曲线,得到了Nd3+的各级分裂能和相应波函数,并分析了晶场效应对化合物磁性质的影响.结果表明,Kramers离子Nd3+的十重简并基态4I9/2在晶场效应的作用下分裂为5个双态,计算结果与实验吻合得较好.
NdCuAs2;Nd2Ge2In;磁化率;晶场效应
稀土元素特殊的外电子层结构使稀土化合物具有独特的光、电、磁等性能,稀土化合物被誉为“新材料的宝库”.稀土化合物中存在各种磁性效应,这些磁性效应各自都以不同的物理机制使稀土磁性材料起着转换、传递和存储能量、信息的作用,所以对稀土化合物进行深入细致的研究具有非常重要的意义.稀土化合物中,局域4f电子受到周围离子的晶场作用后,多重基态会发生分裂或激发,简并度会部分或完全消失,这会对系统的磁化率、比热、电阻率和磁化强度等性质产生极大的影响.文献[1-4]分别对PrNi2Al5、NdNiAl4、Ce2Pd3Si5和Ce(Pd1-xMx)2Al3的磁化率倒数-温度曲线进行了模拟,得到了各化合物的晶场分裂能,结果与实验获得了较好的吻合.本文根据Sengupta[5]和Zaremba[6]测量的NdCuAs2和Nd2Ge2In磁化率实验数据,对四方……