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摘要：晶场模型曾被广泛的运用于描述镧系离子与它们所在的晶体基质环境之间的相互作用。在这些模型中，晶场参数的数量由镧系离子的位置对称性所决定，并且参数值是通过拟合由高分辨吸收和发射光谱推出的实验能级结构得到的，当局部环境的复杂性增加或者位置对称性低，晶场参数的数量将很可能超过观测值的数量。在这篇文章中，我们将展示镧系离子在LaCl_3晶体中晶场参数的计算，以LaCl_3晶体中掺杂稀土三价离子Ln~(3+)4f~N晶场参数的以头计算探讨为例。采取基于密度泛函论述的自由轨道镶嵌公式结合有效哈密顿的策略计算了LaCl~(3+)3中掺杂Ln离子的二阶和四阶晶场参数，二阶和四阶晶场参数的计算值与实验值吻合较好。通过设计一系列计算，讨论了4f电子与周围环境之间的静电作用、配体极化作用以及Paup排斥作用对晶场参数的贡献，我们发现配体极化作用对二阶晶场参数的符号和大小起着决定性影响，而4f电子与配体的泡利排斥效应对四阶晶场参数贡献很大。作为此计算策略的一个运用，我们还探讨了低对称晶体KPb_2Cl_5中掺杂探针离子Eu~(3+)占据两种不同Pb~(2+)格位的相对倾向性。本探讨的计算策略和结果有益于进一步理解稀土4f电子与周围环境的各种相互作用机制对4f~N组态晶场能级分裂的影响，有助于晶场能级的论述设计和计算模拟。关键词：晶场参数论文密度泛函论述论文有效哈密顿论文配体极化作用论文泡利排斥论文
摘要7-9
Abstract9-11
第一章 前言11-17
1.1 稀土元素的由来11-12
1.2 稀土元素的结构及其性质12-15
1.3 稀土元素的运用15-17
第二章 基本论述17-32
2.1 第一性原理策略17-20
2.2 Hartree–Fock 方程20-21
2.3 密度泛函论述21-23
2.4 自洽场计算23-24
2.5 赝势策略24-25
2.6 平面波基组25-27
2.7 布洛赫定理27-30
2.8 VASP 软件介绍30-32
第三章 LaCl_3晶体中镧系离子晶场参数的密度泛函论述计算32-46
3.1 介绍32-34
3.2 计算策略和细节34-37
3.3 结果与讨论37-41
3.3.1 LaCl_3: Ln~(3+)晶场参数的37-40
3.3.2 LaCl_3: Ln~(3+)晶场参数的影响因素40-41
3.4 KPb_2Cl_5: Eu~(3+)晶场参数的计算41-45
3.5 结论45-46