稀土離子能級(jí)結(jié)構(gòu)與光躍遷的計(jì)算.pdf

1、本論文主要介紹作者研究生期間在稀土離子能級(jí)和光躍遷計(jì)算方面開展和參與的工作，它由兩個(gè)部分組成：第一部分包括了稀土離子f-d光躍遷的簡(jiǎn)單模型在鑭系重離子和錒系離子情況下的推廣引用，Pr3+離子能級(jí)理論結(jié)果的參數(shù)擬合分析以及雙光子躍遷的多體微擾理論研究三個(gè)方面的工作，第二部分是群耦合系數(shù)的計(jì)算算法分析與設(shè)計(jì)。 在第一部分中，首先是詳細(xì)介紹了最近幾年由段昌奎等人提出的計(jì)算4fN→4fN-15d光躍遷的簡(jiǎn)化模型，然后將這個(gè)模型擴(kuò)展到鑭系

2、重離子和錒系離子中，成功的應(yīng)用這個(gè)模型解釋了LiYF4和CaF2晶體中Er3+的激發(fā)譜。 然后對(duì)Pr3+離子的從頭計(jì)算的理論能級(jí)和實(shí)驗(yàn)?zāi)芗?jí)進(jìn)行了參數(shù)擬合和綜合分析，并由此發(fā)現(xiàn)：可以結(jié)合相對(duì)論Coupled-Cluster理論和多體微擾理論，考慮對(duì)各個(gè)參數(shù)有重要貢獻(xiàn)的機(jī)制對(duì)參數(shù)分別進(jìn)行計(jì)算，從而實(shí)現(xiàn)稀土離子電子結(jié)構(gòu)的有效計(jì)算。 接下來(lái)推導(dǎo)了將多體微擾理論應(yīng)用于雙光子躍遷的過(guò)程。首先運(yùn)用多體微擾方法，將雙光子躍遷有效算符依據(jù)

3、中間態(tài)的選取(即能量分母的大小)分為兩類并得到了他們的有效算符的表達(dá)式，并對(duì)其作微擾展開。給出了一般情況下適用的躍遷矩陣元的零階和一階表達(dá)式。通過(guò)這些一般表達(dá)式，就可以計(jì)算雙光子躍遷矩陣元的逐階近似。最后給出了有效算符的相連圖形表示，根據(jù)求解圖形規(guī)則可以給出相應(yīng)于每個(gè)圖的表達(dá)式，從而明確了物理機(jī)制，簡(jiǎn)化了計(jì)算 在論文的第二部分中，給出了群耦合系數(shù)在計(jì)算機(jī)中的存儲(chǔ)方式和計(jì)算算法，作為這個(gè)問(wèn)題的一個(gè)部分還解決了計(jì)算機(jī)中任意整數(shù)的無(wú)近