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Mn2+离子光谱学基础知识

已有 1180 次阅读 2022-10-24 14:36 |系统分类:科研笔记

l  d轨道有五种电子云形状,可称为五种轨道(见1)。这五种轨道能量相同,称为简并轨道。在这五种d简并轨道上放置5个电子(每个轨道最多可放置两个自旋相反的电子),共有252种方法。

l  由于轨道上电子间的库伦斥力作用,使得这252种排列方法共形成16个具有不同能量的能级(各LS光谱项用Racah参数BC表示的能量,见1)。其中,基态能级为5个的3d电子自旋相同地排列在5d轨道上形成,光谱项为6Ss=5/2l=(+2)+(+1)+(0)+(-1)+(-2)=0,对应地用S表示)。

l  dn离子的光谱项能级在晶体场中受配位离子的影响会发生劈裂,其劈裂方式可由Tanabe-Sugano图表示。dn离子在四面体晶体场中的劈裂的Tanabe-Sugano图与d10-n离子在八面体晶体场中的劈裂的Tanabe-Sugano图相同,只是在四面体晶体场中的晶体场劈裂能ΔT约为八面体晶体场中的晶体场劈裂能ΔO4/92所示为描述d5离子在八面体晶体场中能级劈裂的Tanabe-Sugano图,可见在低晶体场环境中时(图2蓝色虚线左侧),激发跃迁为6A1(6S)4G4D的相应劈裂能级即4T1(4G)4T2(4G)4A1/4E(4G)4T2(4D)4E(4D),发射跃迁为4T1(4D)6A1(6S)

l  上述内容参考文献:Zhou Qiang, et al. Mn2+ and Mn4+ Red Phosphors: Synthesis, Luminescence and Applications in WLEDs. A Review. 2018 Journal of Materials Chemistry C 6(11) 2652-2671.    DOI: 10.1039/C8TC00251G


图1


表1

微信截图_20221024120152.png

图2



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