稀土掺杂激光晶体的晶体场从头计算、参数化拟合和发光特性研究

《稀土掺杂激光晶体的晶体场从头计算、参数化拟合和发光特性研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、密级：中国科学院大学UniversityofChineseAcademyofSciences博士学位论文2013年5月ByGaoJinyunADissertationSubmittedtoUniversityofChineseAcademyofSciencesInpartialfulfillmentoftherequirementForthedegreeofDoctorofScienceHefeiInstitutesofPhysicalScience，ChineseAcademyofScienceMay，2

2、013㈣8眦8Ⅲ6ⅢmlⅢ3岫4㈣Z圳Y墓学位论文原创性声明郑重声明：本人呈交的学位论文《论文题目》，是在导师的指导下，进行研究工作取得的成果。论文中所有数据、图片资料均真实可靠。尽我所知，除文中已经注明引用的内容外，本学位论文的研究成果不包含他人享有的著作权的内容。对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人和集体，均已在文中以明确的方式标明。本学位论文的知识产权归属于培养单位，本学位论文原创性声明的法律责任由本人承担。本人签名：～日期：≯1多．r、1)致谢桃花李艳，四月芳菲，在这个东风日暖、蛙噪蝉鸣的季节

3、，我的博士学位论文也终于画上了一个圆满的句号。在科学岛求学的五年，是我觉得最快乐、最充实的五年。岛上树木菁郁，碧草芳华，每每畅游林荫小径，漫步蜀山湖旁，感受和风煦暖，体味鸟语花香，总是能让人忘掉所有的疲惫与烦恼，甚至激发很多科研工作中的奇思妙想。岛上的风景已让人陶醉，而岛上的科学氛围更是让人心驰神往。作为承载着合肥物质科学研究院的科学岛，这里钟灵毓秀、人杰地灵，浓郁的科研气氛感染着岛上的每一位学子。我的导师张庆礼研究员，工作严谨务实，一丝不苟，为人乐观开朗、平易近人。在安光所学习和科研的五年中，张老师循循善

4、诱、谆谆教诲，将我一步步带入了晶体材料科学的殿堂。他对科研态度十分严谨，对学生的要求也很严格；但在生活上，他又待人随和，谈笑风生，常常与学生讨论一些前沿和有趣的科学话题。我的毕业论文便是在张老师的悉心指导、严格要求和愉快讨论中完成的。在即将毕业之际，我由衷地感谢张老师五年以来对我细致入微的教导和无微不至的关怀，感谢张老师的言传身教，将我培育成一个独立思考、敢于创新的人。真诚的感谢殷绍唐研究员、孙敦陆研究员长期以来在工作和学习方面给予的关心和帮助。殷老师和孙老师从事晶体材料研究工作多年，具有丰富的理论知识和宝

5、贵的实践经验，他们友善而无私地教诲，将使我终生受益。衷心感谢课题组刘文鹏副研究员、罗建乔副研究员、秦青海高级实验师、李为民实验师、韩松实验师、谷长江助研、张德明助研、孙贵花助研、李秀丽助研、王迪博士后、赵义平博士后、吕宪顺博士、张季博士、杨华军博士、彭方博士、王小飞博士、孙玉龙硕士、窦仁勤硕士、陈家康硕士的热心帮助和有益讨论。感谢中国科学技术大学物理系郭常新教授、胡流森博士和闻军博士在从头计算方法的学习指导和有益讨论，并为今年年初郭教授的不幸逝世深表哀悼。非常感谢评审老师在百忙之中对本论文进行的认真审阅，并

6、提出许多宝贵的意见。衷心感谢研究生部吴海信主任、邵娴老师以及李贵明老师等，他们在我们学稀土掺杂激光晶体的晶体场从头计算、参数化拟合和发光特性研究习期间给予了热心的关怀，为我们提供了良好的学习和生活坏境。感谢研究生班级的同学，和大家一起走过的五年，将是我人生中最难忘的时光!最后感谢我的父母和爱人，是他们默默的、无微不至的关心和支持，才使我可以全身心地投入到学习和生活中，正是他们的付出才使得我能够顺利完成论文的工作。本论文的工作得到国家自然科学基金(批准号：90922003，50772112，51172236，

7、50872135，91122021，50932005)和中国科学院知识创新工程(批准号：YYYJ．1002)的资助，特此感谢。II高进云二零一三年四月于科学岛摘要稀土掺杂激光晶体的晶体场从头计算、参数化拟合和发光特性研究+高进云指导教师：张庆礼研究员本论文通过从头计算DV-Xa方法的相对论模型和模空间的有效哈密顿量模型计算Yb3+和Nd”等激活离子掺杂在激光晶体材料中的晶体场参数和自旋轨道耦合参数，并从理论上分析这些激光晶体的光学性质，研究了稀土激活离子掺杂在几种石榴石以及单斜钽酸盐晶体的参数化晶体场。第一

8、章即绪论部分介绍了稀土发展概述、稀土发光的原理以及稀土发光材料的研究背景，并综述了稀土离子能级和光谱的计算方法，包括从头计算方法和参数化能级拟合方法，分析了诸如Gaussian，DMol3，CASTEP,VASP等从头计算软件在计算稀土离子掺杂晶体基质时的局限，在此基础上提出了尝试用DV-Xa方法来计算稀土离子掺杂晶体基质的从头计算，并简述了DV-Xa方法以及参数化能级拟合方法的发展历程和研究现状。第二章具体介绍