地球科学与环境学报
JOURNAL OF EARTH SCIENCES AND ENVIRONMENT
2005 Vol.27 No.4 P.53-57

中心对称矿物中CU2+六配位的晶场势能和微扰矩阵元计算

韩照信　 张锦刚　 栾丽君　

摘　要：对于离子型或以离子键为主的晶体,其光学和磁学性质可用晶体场理论解释.通过晶场微扰矩阵元的计算,可定量地确定晶场光谱谱带位置.以往资料无矩阵元的计算过程,只是给出了部分积分结果,这不利于在任何对称情况下晶场微扰矩阵元的计算.推导了中心对称矿物的晶场势能算符,计算了积分值,得出了矩阵元以系数Aλγ,r2和r4的表达式.并以绿松石的结构数据为基础,计算了Cu2+的晶场微扰矩阵元表达式中的系数Aλx,从而计算了各矩阵元,通过对称矩阵的对角化,最终求得绿松石中Cu2+d轨道能量和晶体场谱带位置计算值.与实验资料对比,符合较好.因此,用晶体场理论和实验资料相结合可定量地阐明具离子键晶体的呈色机制.
关键词：晶场;势能算符;矩阵元计算;d轨道能量
分类号：P574 　文献标识码：A
文章编号：1672-6561(2005)04-0053-05

Crystal Field Potential Energy and Minute Interference Matrix Element Calculation on 6-Coordinated Cu2+ in Mineral with Symmetric Conter

HAN Zhao-xin　 ZHANG Jin-gang　 LUAN Li-jun　

基金项目：陕西省科委项目(97D03)
作者简介：韩照信(1945-),男,山东曹县人,教授,从事矿物学教学与研究.
作者单位：韩照信（长安大学,地球科学与国土资源学院,西安,710054）　
　　　　　张锦刚（长安大学,地球科学与国土资源学院,西安,710054）　
　　　　　栾丽君（长安大学,地球科学与国土资源学院,西安,710054）　

参考文献：

[1]李高山,李英堂.量子矿物学[M].北京:地质出版社,1994.
[2][苏]A S马尔福宁.矿物物理学导论[M].李高山译.北京:地质出版社,1984.
[3]韩照信,栾丽君.绿松石呈色的晶体场理论计算[J].地球科学与环境学报,2004,26(3):17-20.
[4]Cid-Dresdner H.Determination and refinement of the crystal structure of turquois[J].Z Kristallogr,1965,121(1):87.
[5]Diaz J.An ESR and optical study of turquoise[J].Am Miner,1971,56(05):773.

收稿日期：2005年11月10日

出版日期：2005年12月31日

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