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3 1,

4 Trees Racah 57.8 d N 60.9 Jahn-Teller Sugano-Tanabe

5 EPR CDM Cr Ti µm Jahn-Teller

6 4 d-d d ESR ESR EPR S1 S0 d f [1-5] S = 1 H H = g µ H 4.1 m e B S g e.00 3µ 97 B

7 E ± 1 1 geµ BH ms = = 1 1 geµ BH ms = 4. =± 1 m s hν = E = E E = g µ H e B H r H m m * g e g g J ( + 1) ( + 1) + ( + 1) J( J + 1) J J L L S S = L JLS L0JS gj = ge.003 L g e gj hν = gµ H 4.5 B g H Hz

8 cm 1 1 Hz cm H Gauss G 1 G cm H EPR EPR 4.1 EPR /10 9 Hz /cm g /Gs S X K Q S > 1/ cm cm 1 EPR cm 1 cm 1 3. cm 0.3 cm 1 EPR d 8 d d 8 S1 d 3 S3/ d 8 S1 99

9 d 3 S3/ d 8 d 3 D m s =± 1 d 8 m s = ± 1 d 3 m s =± 3/ 1/ E EPR I d EPR EPR H r H H eff H = H + H 4.8 eff r I I1I1 I1 E = gµ HM + AM M 4.9 B s s I A m I I I1I1II1 d 9 S1/ Ag I1/ Cu I3/ 4.4ab Ag Cu 100

10 M S=+1/ M I +1/ -1/ ±1/ M S = -1/ -1/ +1/ aag (b) bcu 4.4 m s =± 1 m I = 0 EPR EPR [1-5] 1 τ E τ ~ h 4.10 τ E τ - 101

11 EPR EPR EPR EPR EPR EPR g B n m A EPR H s [3] n n H s = gβ H + BmOm + ASI 4.11 O n m g A g A g g A A gx g y g z Ax A y A z 4. n n B 4 B b n m DED ij B n m 10 b n n = 3B b 4 = 60B 4 n n 0 D = 3B E = B Dxy B = Dxz = B Dyz = B 4.1

12 B n m d S5/ S13/ 0 B 1 B B C S C i C I 0 B 4 1 B 4 B 4 3 B 4 4 B 4 d 5 a a = 4B4 = 10B4 = b4 = b d 5 S5/ a ( 1)(3 Hs = gβ S H + Sx Sy Sz S S S 3 S 1) a 3d 5 3a = E + E 4.15 Γ8 Γ7 EPR a d 3 S3/ 1 H = D S S ( S + 1) + E ( S S ) + g βh S + g βh S + g βh S 3 s z x y x x x y y y z z z 4.16 H//Z [1] 103

13 E = g βh / + ( g βh + D) + 3E 1 z z = zβ / ( zβ + ) = zβ / + ( zβ ) 3 E g H g H D E E g H g H D E 4 = zβ / ( zβ ) 3 E g H g H D E 4.17 H//X g z g x E 1/ED H//Y g z g y E 1/DEE0g x g y g g z g // EPR PTMCDM [6] 104 H = H0 + H + HSO + Hze + Hhf 4.18 H 0 H H SO H ze H hf H = µ ( L+ g S) H 4.19 ze B e 4 1 Hhf = P + κ [ ( ) + ( ) ] L 7 S 7 L S L L L S I d 1 /d 9 d 1 /d 9 1d 9 B ( d > ) [7] x y

14 g g 8 4 ζ ( ge ) kζ ζ k k + // = ge + E1 E1E3 E3 1 k g ζ ζ k e geζ = ge E E E A// = P κ + P ( g// ge) + ( g ge) A = P κ + + P ( g g e ) ζ k P k E i E1 = E( B) E( B1) = 10D q E = E( B ) E( A) = 4D + 5D 1 3 s t E = E( B ) E( E) = 10D + 3D 5D. 4.3 q s t d 1 d 9 d 1 B ( d > ) x y -ζ d 9 A ( ) 1 d > [7] g g ζ 3 ( k ge ) // = ge + E z 1 3 k g ζ 6ζ k + e = ge E E 4 1 A// = P κ + + P ( g// ge) ( g ge) A = P κ + P ( g g e ) 7 14 E = E( A) E( B ) = 4D + 5D E = E( A) E( E) = 10D D 10D s t q s t 4.5 E = E( A) E( B ) = 10D 4D 5D 4.6 q s t 3d 9 B ( ) 1 d xy > [8] 105

15 g g ζ ζ e ζ k geζ 1 k = ge + E E E 8k ( g k) 4k g = g + ζ + ζ ζ e E e 1 E E1E 4.7 E i E D E 1 3D s + 5D t q 4d 1 A ( ) 1 d xy > g [9] g g ( ge + k) ζ = ge E kζ 4kζ ( g k) ζ = ge 4.9 E E E e E1 = 5Dq + Dσ + Dτ + Q E = 5Dq + Dσ + Dτ Q Q = (10 Dq) Dq(3Dσ 5 Dτ) + (3Dσ 5 Dτ) d 3 d 8 d 7 d 4 F 3 F 4 A 3 A Macfarlane [1011] 106 H = H ( BC. ) + H ( D ) + H ( BC. ) + H + H + H 4.3 a b coul cub q coul low SO ze a b H coul H coul H H cub H low H 0 Macfarlune d 3 d 8

16 d 7 d g 1d 3 g [11] D i 8ζk ζ 4ζ 8ζ g = g ( k+ g ) + ( k g ) + ( k g ) D e e e e 3D1 3D 9D3 9D1 4ζ k 4ζ k 4ζ k DD 9DD 3DD = = D D = 15B+ 5C D 3 = + 9B+ 3C D 4 = + 1B q d 3 [10] D = ζ v ζ v D1 D3 3DD 1 4 DD 3 3DD 3 4 DD 4 4 B 4B 9B ζ v + + DDD DDD DD ζk ζ 4ζ 8ζ g = gs ( k+ g ) ( ) ( ) s + k g s + k g s 3D 3D 9D 9D ζ k 4 k 4 k 8 k 8 k + ζ + ζ + ζ v ζ v 3DD 9DD 3DD 9D 3DD ζk 4 ζk g g v v 4.36 = + 3D1 DD 1 4 v v 3d 3 [11] BDtξ D = Dtξ 9 D1 D3 DD3 g 8kξ ξ + ξ ξ ξ + = ge + + 3D 9D 9D 3D ( kc ge ) 4 ( k ge) ( k ge) kξ 4kξ 4kξ 140kξDt + + 9DD 3DD 3DD 9D g = g (10 kξ Dt) /9D Dt D i d 8 g [1] 107

17 E i ( g + k/ ) ζ ( g k/ ) ζ g = g e 4kζ e e kζ E1 E1 E5 E1E5 E1 = 100Dq E = 3B+ 0D q E 3 = 1B+ 10D q E4 = 9B+ C+ 0D q E 5 = 8B+ C+ 10D q d 8 [1] D = ζ v v + ζ + E5 E1 EE 3 5 EE 1 3 g g 6 Bv ζ + EE 4 5 EEE EEE 1 3 EEE 3 5 4kζ ( g + k/) ζ ( g k/) ζ k ζ 4 vk ζ 4kvζ = ge + + E E E E E e e 1 E1 E E1 6 vk ζ kνζ = g // EE 1 3 E1 E i d D = ζ Dt (4 5 ) + ζ Ds + Dt + 4 E E4 8 E1EE4 E1E ζ (4Ds + 5 Dt) ζ Dt EE 1 EE E E ζ Dt EE 4 EE 4 E ( ge + k/ ) ζ ( ge k/ ) ζ kζ kζ 70kζ g = ge + Dt E E E E E E 35k g = g + ζ Dt 4.41 E D s D t E i 108 E1 = 1B+ 10D q E = 10D q E3 = 1B+ C+ 10D q E 4 = 8B+ C+ 10D q 4.4

18 S d 5 S d N 4 G 3d 5 6 S cm g g e.003 D E S - [1314]] - [1315] [1617] [18] - [1314] SO-SO- SO- 1. SO- Blume Orbach [19] BO H f H V C H SO H0 = H f + VC H = HSO + Vloc 4.43 Sharma [13] DSO- = ζ Pαβ Pαγ B0 + ζ Pαγ (7Pαα + 4 Pαβ ) B40 B DSO- = ζ Pαγ ( Pαα Pαβ ) B40 B ESO- = ζ Pαγ ( Pαα Pαβ ) B B kl P αα P αγ P αβ S [13] B 4 0. SO- [14] H f H cou 109

19 H0 = H f + Hcou H = HSO + H ζ ζ DSO- = ( B 0 1 ζ ) B0 + ( 10B B43 ) PD 16PG B 4 B 0 B C 3. SO- 3ζ ζ DSO- = ( B 0 1ζ B0 + B ) + ( 5B 40 4B B44 ) 70PD 63PG 6ζ ζ ESO- = (B 0 1 ζ ) B + (3 10B B44 ) B PD 63PG P = 7B+ 3CG = 10B+ 5C D = 17B+ 5C 4.49 F Macfarlane [1011] H = H + H + V H = H b SO + Hcou + Vlow 4.50 a 0 f cou [14] C DSO- ζ B40 B = 44 1 ± 5 E1 E ESO- = ζ B E1 E E1 = 10B+ 6C 10D q E = 10B+ 6C+ 10D q

20 - BC 3d n - ζ B 0 C 0 ζ 0 d k 1 N [0] 4 B N B C N C 0 ζ N ζd k N ζ 0 p - ζ 0 p 4.3 ζ 0 p -cm 1 3 N 75 O F 0 3 P 50 S 365 Cl As 1 56 Se 1659 Br 460 Te I Mcpherson [] 3d N Cl - Br - I -ζ 0 p -ζ 0 p g 3d 3 V CsMgX 3 XClBrI g g = g ge 0.083XCl XBr XI [-4] - [-35] H ( d) = ( rd) l sˆ ς SO d i i i i

21 ( ) ( ) ( ) ˆ H = H d + H p = ς rd ls+ ς ( r d) lsˆ SO SO SO d i i p ip i i i 4.55 d ψ = d 4.56 γ d p d n γ = tg ϕ γ ( λ ) = N d + P 4.57 γ γ γ γ γ e g O h P γ > p N γ λ γ 4.57 Nγ[1+ λγs dp ( γ) + λγ ] = [] f = N [1+ λ S ( γ) + λ S ( γ )] γ γ dp γ dp f f = B/ B0 ( B/ B + C/ C )/ d 1 /d 9 f S ( γ ) 0 0 S ( ) dp γ = dγ Pγ 4.60 Slater S - dp ( N ) [ ( ) /] t d t p 0 0 ( /) e t d t e p k = ( Nt)[1+ λtsdp( t) + ( λt) /] k = NtNe[1 + λtsdp( t) + λesdp( e) λλ t e / ] P = Nt P0, P = ( NtNe) P 0 ζ = ζ + λ ζ ζ = NN ζ λλ ζ 4.61

22 ζ k P t ζ k P t e g d n [3435] ( d 3λπ ) ψe = Ne e + π e 4.6 ψ = N d + λσ σ + λ π ( π ) t t t t t π γ > σγ > p 1/ Ne = 1 3λ 6 λ S ( ) + π + π dp π 1/ Nt = 1+ λσ + λπ + λσsdp( σ) + λπsdp( π) fe = Ne [1 + 6 λπsdp ( π ) + 9 λπsdp ( π)] 4 ft = Nt [1+ λσsdp ( σ) + λπsdp ( π ) + λσsdp( σ) λπsdp( π ) + ( λσ) Sdp ( σ) + ( λπ) Sdp ( π)] 4.64 S ( π ) = d π = d π / 3 S ( σ ) =< d σ > Slater dp t t e e dp t t 0 ( λ ) π 0 ζ = ζd + λπλσ ζ p N t 0 λλ ( λ ) π σ π 0 ζ = ζd + + ζ p NN t e ( λ ) π k = Nt 1 + λλ π σ + λπsdp( π ) + λσsdp( σ) ( λπ) λπλ σ k = λπsdp( π ) + λσ Sdp( σ) NtNe P = Nt P0, P = ( NtNe) P d N E i D i 113

23 1. d 9 d - > x y 8k ζ 4kζζ ( k + g /) ζ e = ge + E1 E1E E k ζ kζ k ζζ geζ k ζζ geζ = ge + + E E1E E E1 g g 4 3 A P κ P = + ( g ge) + ( g ge) A = P κ P( g ge ) E i -- d 1 ζ ζ ζ ζ. d 9 d z > 3kζ 3geζ 3geζ g = ge + EE 1 ( E1) ( E) g 6ζ k 3ζζ k 3ζ ge = ge = E E1E ( E1) d 9 d xy > 8k ζ ( ge + k) ζ 4k ζζ g = ge + E1 E E1E geζ k ζ kζ ζ k ζζ k geζ g = ge + E E1E E E d 1 [3031] d xy > g gs ( gs k) ζ / E = + 1 g g k E k E g k E = s ζ / 4 ζ / 1 ( s ) ζ /( )

24 1. d 3 [3] g = g 8 ζ k /3D ζ(k ζ kζ + g ζ )/9D + 4 ζ ( k g )/9D e 1 e 1 e 3 ζ ( k + g )/3D 4 ζ ζ k /3D D + e 1 4 ζζ k /9D D + 4 ζζ k /3D D d 3 [5] D = (/9) ζ v(1/ D 1/ D ) ζ ζ v (/3D D + 1/ D D + 1/3D D + 1/ D D B/ D D D ) ζ Bv (4/ D D D + 9/ D D ) g = g 8 ζ k /3D ζ(k ζ kζ + g ζ )/9D + 4 ζ ( k g )/9D e 1 e 1 e 3 ζ ( k + g )/3D 4 ζ ζ k /3D D + 4 ζ ζ k /9D D + 4 ζ ζ k /3D D + e ζ kv /9D 4 ( k ζ + kζ ) v /3DD g = g// 4 ζ k v/3d1 + 4 ( kζ + k ζ) v /3D1 D d 7 ζ ζ ζ ζ 3. d 3 [8] ζ ζ ζζ D = g g 35Dt 35Dt 35BDt 9D1 9D3 9DD3 8k ζ 4k ζζ k ζ 4g ζ 4kζ 8g ζ kζ = ge + + 3D 9D 9D 9D 9D 9D 3D e e g ζ ζζ ζζ ζζ k ζ D e 4k 4k 4k D 9D1D3 3D1D 3DD3 9D1 10k ζ D = g t 4.7 9D 1 t 4. d 8 [4] ζ ζζ ( g k/) ζ ( g k/) ζ ζζ g = g e 4k k e e k E1 E1 E1 E5 E1E5 115

25 5. d = ζ + ζζ + EE 3 5 EE 1 3 D v v E5 E1 6 Bv e ζ + EE 4 5 EEE EEE 1 3 EEE 3 5 ζ ζζ ( g k/) ζ ( g k/) ζ g = g + g 6. d 8 [6] 4k k e e E1 E1 E1 E5 k ζζ v ( k ζ + kζ ) 4kv ζ + EE EE 3E v ( k ζ + kζ ) k νζ = g EE E D = ζ Dt (4 5 ) + ζζ Ds + Dt + 4 E E4 8 E1EE4 E1E ζ (4Ds + 5 Dt) ζ D t EE 1 EE E E ζζ Dt EE 4 EE 4 E 4k ζ kζζ k ζζ 70k ζ g = ge + Dt E E E E E E E ( ge + k/ ) ζ ( ge k/ ) ζ k ζ g = g + Dt 4.75 E - λt = λe = 0 N t = N e = N ζ = ζ k = k P = P - - d N [4] - Ni V Cr 3 CsMgX 3 XClBrI g g = g ge 4.4- g( ζ d ) -- g( ζ P ) 116

26 - g ζ d ζ P - g I Br V Cr 3 g g Ni V Cr 3 CsMgX 3 XClBrI g g = g ge g( ζ d) g( ζ P ) g ζ d ζ P (, ) g g CsMgCl 3 Ni CsMgBr 3 Ni CsMgI 3 Ni CsMgCl 3 V CsMgBr 3 V CsMgI 3 V CsMgCl 3 Cr CsMgBr 3 Cr CsMgI 3 Cr d N F Cl B I S Se Te 3d 3 + V Cr Mn Fe Muller [36] Cr 3 Mn 4 Fe 5 SrTiO 3 g g 3d 3 g 0.043MCr MMn MFe 5 g - O - 1 ζ 150 cm P 1971 Muller [36] Cr 3 Mn 4 Fe 5 SrTiO 3 g CT d-d MLCT 117

27 LMCT [37] d-d χ( M ) χ( L) [37] LMCT v = [ χ( L) χ( M)] cm 118 CT 1 1 MLCTv = [ χ( M) χ( L)] cm 4.76 CT [37] π σ π σ F Cl Br I H O 3.5 CN PYNO 0.5 π *.7 O 3. SO 4 3. N 3.8 NCO 3.0 NH RNH 3. ROH 3.1 S.5 R 3 P.6 R 3 As.5 R S.9 S PPh.6 NCS.9 SCN.6 NCSe.8 SeCN.85 R1 S.79 R S.87 R3 S.95 PYZSH.4 R1S EtO CNH CHCH S RS [SC 6 H 4 NO ] R3S C 6 F 5 S Ti V Cr V.6 Cr.65 Mn.73.0 Mn.0L Fe.1L.5H.4.5 Fe 1.8

28 Co.3L Co Ni.0.1 Ni 3.05 Ni 3.4 Zn 1. Cu 3.5 Cu.3.4 Hg 1.5 Bi 1.7 Nb 1.85 Ta Mo 1.7 Mo 1.95 Mo.0 Mo.1 W 1.95 W.0 Re.1 Re.0.1 Ru.45 Ru.0.1L Rh.65 Rh.3.4L Ir.5 Ir.3.4L Os 1.95 Os. Os.6 Tc.5 Pt.3L Pt.6.7L Pt 3.0 Pt 3.L Pd.75 Pd..4L Zr 1.6 Ni.L UO 1.8 Np.6 U.4 Pu.85 Au.9L H L 4.76 d D d C 3.5B 7 5 D = B C 7B D q [37] LMCT [37] 119

29 N d t g e g 0 30[ χ( L) χ( M)] 30[ χ( L) χ( M)] + 10D q 1 30[ χ( L) χ( M)] ( / 3) D 30[ χ( L) χ( M)] + 10 Dq ( / 3) D 30[ χ( L) χ( M)] (4 / 3) D 30[ χ( L) χ( M)] + 10 Dq (4 / 3) D 3 30[ χ( L) χ( M)] + D 30[ χ( L) χ( M)] + 10Dq D 4H 30[ χ( L) χ( M)] + (7 / 3) D 30[ χ( L) χ( M)] + 10 Dq (8 / 3) D 4L 30[ χ( L) χ( M)] + (4 / 3) D 30[ χ( L) χ( M)] + 10 Dq (5/ 3) D 5H 30[ χ( L) χ( M)] + (8 / 3) D 30[ χ( L) χ( M)] + 10 Dq + (8 / 3) D 5L 30[ χ( L) χ( M)] + ( / 3) D 30[ χ( L) χ( M)] + 10 Dq (4 / 3) D 6H 30[ χ( L) χ( M)] + D 30[ χ( L) χ( M)] + 10Dq + D 6L 30[ χ( L) χ( M)] + 10D q D 7H 30[ χ( L) χ( M)] + (4 / 3) D 30[ χ( L) χ( M)] + 10 Dq + (4 / 3) D 7L 30[ χ( L) χ( M)] + 10 Dq (5/ 3) D 8 30[ χ( L) χ( M)] + 10 Dq + ( / 3) D 9 30[ χ( L) χ( M)] + 10D q 4.78 MLCT [37] N * * d tg π eg π 1 30[ χ( M ) χ( L)] 30[ χ( M ) χ( L)] + ( / 3) D 3 30[ χ( M ) χ( L)] + (4 / 3) D 4H 30[ χ( M ) χ( L)] + D 30[ χ( M ) χ( L)] 10Dq + D 4L 30[ χ( M ) χ( L)] D 5H 30[ χ( M ) χ( L)] + (8 / 3) D 30[ χ( M ) χ( L)] 10 Dq + (8 / 3) D 5L 30[ χ( M ) χ( L)] (4 / 3) D 6H 30[ χ( M ) χ( L)] (8 / 3) D 30[ χ( M ) χ( L)] 10 Dq + (7 / 3) D 6L 30[ χ( M ) χ( L)] ( / 3) D 7H 30[ χ( M ) χ( L)] D 30[ χ( M ) χ( L)] 10Dq + D 7L 30[ χ( M ) χ( L)] D 30[ χ( M ) χ( L)] 10D q D 8 30[ χ( M ) χ( L)] (4 / 3) D 30[ χ( M ) χ( L)] 10 Dq + (5/ 3) D 9 30[ χ( M ) χ( L)] ( / 3) D 30[ χ( M ) χ( L)] 10 Dq ( / 3) D 10 30[ χ( M ) χ( L)] 30[ χ( M ) χ( L)] 10D q

30 LMCT [37] N d t e 0 30[ χ( M ) χ( L)] 30[ χ( M ) χ( L)] + 10D q 1 30[ χ( M ) χ( L)] ( / 3) D 30[ χ( M ) χ( L)] + 10 Dq ( / 3) D 30[ χ( M ) χ( L)] (4 / 3) D 30[ χ( M ) χ( L)] + 10 Dq + (5/ 3) D 3 30[ χ( M ) χ( L)] D 30[ χ( M ) χ( L)] + 10Dq + D 4 30[ χ( M ) χ( L)] (8 / 3) D 30[ χ( M ) χ( L)] + 10 Dq + (7 / 3) D 5 30[ χ( M ) χ( L)] + (8 / 3) D 30[ χ( M ) χ( L)] + 10 Dq + (8 / 3) D 6 30[ χ( M ) χ( L)] + D 30[ χ( M ) χ( L)] + 10Dq + D 7 30[ χ( M ) χ( L)] + (4 / 3) D 8 30[ χ( M ) χ( L)] + ( / 3) D 9 30[ χ( M ) χ( L)] 4.80 χ( M ) - d N d N 3d 3 Cr 3 Mn 4 Fe 5 d N d N d N d N [38-4] CT [140-50] d N - d N [1] ψ x ( λ ) = x γ Nγ dγ γ pγ xa b γ - x x x 1/ γ 1+ λγ ( γ) + ( λγ ) = 1 N S dp

31 a 1 + λ dp ( ) b γ S γ λγ = a λ + S ( γ ) γ dp fr B/ B0 N x γ x γ f = N + λ S γ + λ S γ 4.84 a 4 a a γ ( γ ) [1 ( γ dp ( )) γ dp ( )] = λ - λ a t λ a e [34] λ a t λ a e λ [1] a γ a 0 a 0 ζ = ( Nt ) [ ζd + ( λt ) ζ /] p a a 0 a a 0 ζ = Ne Nt ( ζd λt λe ζ p /) a b 0 a b 0 ζct = Nt Nt ( ζd + λt λt ζ p /) b a 0 a b 0 ζ CT = Ne Nt ( ζd λt λe ζ p /) a a a k = ( Nt ) [1+ λt Sdp ( t) + ( λt ) /] a a a a a a k = Nt Ne [1 + λt Sdp ( t) + λe Sdp ( e) λt λe / ] a b a b a b kct = Nt Nt [1 + ( λt + λt ) Sdp( t) + λt λt /] a b b a a b k CT = Nt Ne [1 + λe Sdp ( e) + λt Sdp ( t) λt λe / ] a P = ( Nt ) P0 a a P = Nt Ne P0 a b PCT = Nt Nt P 0 b a P CT = Nt Ne P d n [40-4] x x x ψe = Ne ( de + 3 λπ πe ) x x x x ψt = Nt ( dt + λσ σt + λπ πt ) 4.86 x x x x x 1/ Nt = [1 + ( λσ) + ( λπ ) + λσsdp( σ) + λπ Sdp( π)] x x x 1/ Ne = [1 + 3( λσ ) + 6 λπ Sdp( π)]

32 a 1+ 3 λ ( ) b π Sdp π λπ = a 3[ λπ + Sdp ( π)] a b a b a 1 + λ λ ( λπ λπ) Sdp ( ) λ Sdp( ) b π π + + π + σ σ λσ = a λσ + Sdp ( σ) 4.88 a 4 a a fe = ( Ne ) [1+ 6 λπsdp ( π ) + 9( λπ) Sdp ( π)] a 4 a a a a a a ft = ( Ne ) [1+ λσsdp ( σ) + ( λπ) Sdp ( π ) + λσλπsdp ( σ) Sdp( π ) + ( λσ) Sdp ( σ) + ( λπ) Sdp ( π)] 4.89 fe ft B/ B0 f e f t f [40-4] a a 0 a a λ π 0 ζ = Nt ζd + λπ λσ ζ p a a a a a 0 λλσ λ π π 0 ζ = Nt Ne ζd + + ζ p a b b a a b a a 0 λλ π σ + λλ π σ λλ π π 0 ζct = Nt Ne ζd + ζ p a b a b b a 0 λλ π σ λλ π π 0 ζ = Nt Ne ζd + + ζ p a a λπ a a a a k = Nt 1 + λλ π σ + λσsdp ( σ) + λπ Sdp( π) 4.90 a a a a a λπ λπλσ a a k = Nt Ne λπsdp ( π ) + λσsdp ( σ) a b b a a b a b λλ π σ + λλ π σ λλ π π a b a b kct = Nt Nt ( λσ + λσ) Sdp ( σ) + ( λπ + λπ ) Sdp ( π) a b a b a b λλ π σ λλ π π b a b k CT = Ne Nt λσ Sdp ( σ) + (3 λπ + λ π ) Sdp( π) a P = Nt P0 a a P = Nt Ne P0 b a PCT = Nt Nt P0 a b P CT = Ne Nt P 0 13

33 1. d 9 d > [45] x y CT g= ge + g + g ge + k ζ 8k ζ 4kζζ g = E1 ( E ) E1 E 8ζ k 6ζ ζ k g = CT CT CT CT CT CT CT CT E1 ( E ) CT g = ge + g + g geζ ζ ζ k k ζ ζ k ζζ k geζ g = + E E1 E ( E ) ( E1 ) ζ k 3ζ k g = 4.91 CT CT CT CT CT CT CT CT E1 E E1 (1) () () CT = + + (1) 4 A = P κ A A A A 7 () 3( g ge ) A P = ( g ge ) + () CT 8ζ CT k CT A P = CT CT 7 E1 (1) () () CT A = A + A + A (1) A = P κ + 7 () 11( g ge ) A = P () CT ζ CT k CT A = P CT CT 14 E 4.9 CT E i A. d 9 d z > [50] CT g= ge + g + g 14

34 ζ ζ ζ g = 3 k 3ge 3ge E1 E ( E1 ) ( E ) CT 3ζ CT k CT g = CT CT E1 E CT g = ge + g + g 6ζ k 3ζζ k 3ζ ge g = E E1 E ( E1 ) 6ζ k g = 4.93 CT CT CT CT E 3. d 1 d xy > [47] CT g= ge + g + g 8 k ζ ( ge + k ) ζ 4k ζζ g = E1 ( E ) E1 E 8ζ k g = CT CT CT CT E1 CT g = ge + g + g g ζ e ( ) kζ ζ k ζζ k ζ k geζ E E1 E ( E ) ( E1 ) g = ζ k g = CT CT CT CT E A = A + A + A (1) () () CT (1) 4 = A P κ 7 () 3( g ge ) A P = ( g ge ) + 7 A 8ζ k = P () CT CT CT CT CT E1 A = A + A + A (1) () () CT (1) = + A P κ 7 () 11( g gs ) A = P 14 15

35 A ζ k = P () CT CT CT CT CT E d 3 [1] 16 g = ge + g + gct 8k ζ 4k ζζ kζ 4geζ 4kζ 8geζ g = + + 3E 9E 9E 9E 9E 9E kζ geζ 4k ζζ 4k ζζ 4k ζζ + + 3E 3E 9EE 1 3 3EE 1 3EE 3 8k CTζ CT gct = E n E i - D i E n. d 3 [51] D = D + D D D CT = ζ v ζ v vζζ vζζ vζζ 9E1 9E3 3EE 1 4 EE 3 3EE 3 4 v ζ ζ 8v ζ ζ 4 vb ζ 9 vb ζ EE EEE EEE EE ζ CT v = 9E CT n CT g // = ge + g// + g// 8k ζ 4k ζ ζ k ζ 4g ζ 4k ζ g = + + s 3E1 9E1 9E1 9E1 9E3 8gsζ kζ gsζ 4k ζζ 4k ζζ 9E3 3E 3E 9EE 1 3 3EE k ζ ζ 8k ζ v 4 k ζ v' 4 k ζ v' + 3EE 3 9E1 3EE 1 4 3EE 1 4 8k ζ 8k ζ v g = + CT CT CT CT CT 3En 9En CT g = ge + g + g

36 4k ζ v 4 k ζ v' 8 k ζ v' g = g + + 9E1 3EE 1 4 3EE 1 4 1k ζ v g = g 4.96 CT CT CT CT 9En 3. d 3 [44] CT D = D + D 35Dtζ 35Dtζ 35BDtζζ D = 9E1 9E3 9EE3 D 4(3D 5 D ) ζ CT s t CT = 9En CT g= ge + g + g 8k ζ 4k ζζ kζ 4geζ 4kζ g 3E1 9E1 9E1 9E1 9E3 = + + ζ ζ ζ ζ ζ + 8ge k ge 4k 9E3 3E 3E 9EE 1 3 4k ζ ζ 4k ζ ζ 140k ζ D + + t 3EE 1 3EE 3 9E1 8k ζ 8 k ζ (Ds+ 6 D ) g = CT CT CT CT CT t 3En 3En CT g = ge + g + g 10k ζ D g = g t 9E1 8 k ζ (3D 5 D ) g = g CT CT CT CT s t 3En 4. d 8 [43] CT g = ge + g + g 4 k ζ ( k g ) ζ ( k g ) ζ k ς ζ k ς ζ g = + + ' ' e e E1 E1 E5 E1E5 E1 CT 4k CTζ CT g = 4.98 E 5. d 8 [46] CT g= ge + g + g n 17

37 18 4 k ζ k ξ ζ ( g k /) ζ ( g k /) ζ g = e e E1 E1 E1 E5 k ξ ζ v ( k ξ + k ζ ) 4k υζ + EE 1 5 EE 1 3 3E1 + g = + CT 4 kctζct ( kct ge ) ζct 4kCTνζCT 3kCTζCTζCT En En 3En CT g = gs + g + g 3 v ( k ζ + k ζ ) k νζ g = g + EE 1 3 E1 k ζ v g = g + CT CT CT CT En CT D = D + D D D = ξζ v ζ ν + EE 3 5 EE 1 3 E5 E1 6 Bv CT CT CT 3 En 1En 6. d 8 [5] ζ + EE 4 5 EEE EEE 1 3 EEE 3 5 ζ ν ζ ν = 4.99 CT D = D + D D = ζ Dt (4 5 ) + ξζ Ds + Dt + 4 E E4 8 E1EE4 E1E ζ (4Ds + 5 Dt ) ζ D t EE 1 EE E E ξζ Dt EE 4 EE 4 E CT D = ζ CT Dt ζ CT D t 3 4 E 48 E n CT g= ge + g + g 4 k ζ ( k ge ) ζ ( k ge ) ζ g E E4 E = + + n

38 k ς ζ 70k ζ k D ς ζ t EE 4 3E E ζ ζ ζ g = + CT 4 kct CT ( kct ge ) CT 70kCT CT En En 3En CT g = gs + g + g 35k ζ g = g + Dt E 35k ζ g = g + Dt CT CT CT CT En d d 3 Cr 3 Mn 4 Fe 5 SrTiO 3 g [1] Cr 3 Mn 4 Fe 5 O E n D t 1 cm cm cm 3d g g CT g gct / g 3d 3 Fe 5 g g CT g 3d 3 SrTiO 3 g Fe 5 g > g 3d 3 Cr 3 Mn 4 Fe 5 SrTiO 3 g g gct e g l g SrTiO 3 Cr [36] SrTiO 3 Mn [37] SrTiO 3 Fe [3] d Ni CsMgX 3 XClBrI g g D [53] Cl Br I E n cm CT Q / Q Q = g g and D 4.8 I d N - 19

39 - Ni CsMgX 3 XClBrI g g D D cm 1 CsMgCl 3Ni CsMgBr 3Ni CsMgI 3Ni g CT g g g g CT g g g D CT D D D d N [ ] CDM [54] d 4545 d CDM [55] H = H + H + H + H f coul SO

40 1. d 1 /d 9 [7] 1 1 g = gz = ε, klz + gesz ε, 1 1 g = gx = gy = ε, klx + gesx ε, A = Az = P ε, + Lz κsz + Sz + [( L S) + ( S L) ] Lz ε, A = Ax = Ay = P ε, + Lx κsx + Sx + [( L S) + ( S L) ] Lx ε, ε, ± 1/>. d 8 [656] D = E( A ( t e ), ± 1, e ) E( A ( t e ),0, e ) g = A ( t e ),1, e kl + g S A ( t e ),1, e z e z g = A ( t e ),1, e kl + g S A ( t e ),0, e x e x 3 6 E( A ( t e ), M s ) 3 A 6 ( te ), M s 3. d 3 [57] D = E ± E ± g = ψi klz + gesz ψi g = ψi klx + gesx ψ j E ( ± 3/) E ( ± 1/) 3/, ± 3/> 3/, ± 1/> H0 ψ i > ψ > j d 4 /d 6 d 5 d 4 /d 6 [58-60]d 5 [616] 131

41 - [5563] H = H + H + H + H + H + H C f coul SO ze hf H ze H hf d 1 /d 9 g = E ()/ i µ H A = E ()/ i I ixyz i ze B i i hf Eze () i H i Ehf () i H0 H hf i d n F d E i 4.17 D E g ( i = x, y, z) [1] i CDM 4.9 CDM V 4 MgNH 4 PO 6 6H O [55] V 4 MgNH 4 PO 6 6H O CDM-I CDM-II PTM g g A (10 cm ) a 4 1 A (10 cm ) a H H 0 d 1 /d 9 -- ζ 3d 1 /3d 9 PTM CDM d Ba ZnF 6 Cu Cu Cu [7] d 1 /d 9 13

42 5d 1 Ta cm 1 LiTaO 3 CDM PTM g A ζ d A [64] 4.11 Ba ZnF 6 Cu + Cu + Cu + Cu + Cu + a b a b g g A A c a PTM b CDM- A 4c. 5d 1 Ta 4+ LiTaO g g A ( 10 cm ) A 4 1 ( 10 cm ) a b ~ 0 33 c a PTM b CDM-c. F H 0 H D q - CDM d 8 Ni Rudowicz [6] PTM CDM - 1 ζ 600 cm g g g g D cm 1 D q > 800 cm < < cm v cm < v < 000 cm D PTM D D PTM / D CDM -ζ [56] D PTM / D CDM - ζ D q v v PTM d 3 [65] PTM CDM g g D Dq900 1 cm 133

43 F H 0 H PTM d 8 D D PTM /D CDM - ζ v 6.6 v 7.6 B 0. C Dq 900 cm 1 CDM CDM spin-spin SS spin-other-orbitsoo SS SOO H = H + H + H + H ( M, M ) + H ( M, M ) M k d N 134 coul SO SS 0 SOO 0 H SS H SOO M 0 M Marrin M k k0 M 0 0 M /7 = M = M /

44 k 1 r M = R r R r drdr k i α nl ( i ) nl ( j ) 3 4 ri> r k + j rj i j H SS H SOO H 3 S r S r i ij j ij SS = α S 3 i Sj i j rij rij 1 r ij HSOO = α P 3 i Si+ Sj 4.11 i j r ij H SS 3j αlsm LM S H SS α L S M LM S + L M + S M ( ) q L S = ( 1) αls T α L S ( 1) S S L L MS q M S ML q M L q= H SOO H = H + H SOO SOO SOO H SOO H SO H SO - ζ ζ 3j ζ = ζ 7(N 3) M + 4M H SOO 0 αlsm M H α L S M M L S SOO L S q=+ 1 L M + S M ( 11) q L S = ( 1) αls T α L S ( 1) S 1 S L 1 L MS q M S ML q M L q= αls T ( ) α L S αls T ( 11) α L S [6869] 135

45 SS SOO g V 3 Al O 3 SS SOO g 1% D 7% [66] - PTM -CDM CDM -ζ ζ k k d N d N [70] ζ ζ - x + 0 x 0 x + + x + x+ x u + u u + u + + x ζ / ζ 0 0 x ζ / ζ 0 x ζ / ζ / ζ x ζ / 0 0 ζ / ζ / x + 0 ζ / 0 0 ζ ζ / 0 x ζ / ζ 0 0 ζ / u ζ / 0 0 ζ u ζ 0 0 ζ / u + 0 ζ 0 0 ζ / u 0 0 ζ 0 0 ζ / k k L x x 0 x + x u + u L z x 0 x + x u + u x 0 0 k / k / k k x x + k / k x + 0 k 0 k 0 x k / 0 0 k 0 x 0 0 k 0 k u + k 0 k 0 0 u + 0 k u k k u 0 0 k

46 - CDM d N - CDM PTM Ti LaMgAl 11 O 19 LMA [70] Cu C(NH ) 3 Al(SO 4 ) 6H OGASH [63] d 1 /d 9 - Ti LaMgAl 11 O 19 LMA g g g a b a b a PTMb CDM C(NH ) 3 Al(SO 4 ) 6H O(GASH)Cu g g A (10 cm ) A 4 1 (10 cm ) a b c 4 c a PTMb CDMc [ 1 ] [ ] [ 3 ] [ 4 ] Abragam A and Bleaney B. Electron Paramagnetic Resonance of Transition IonsLondon Oxford University Press1970. [ 5 ] Pilbrow J R. Transition Ion Electron Paramagnetic ResonanceLondonClarendon1990. [ 6 ] Rudowicz CYeung Y YYang Z Y et al. J. Phys.Condens. Matter [ 7 ] Zhang D THe LYang Y W et al. J. Lumin

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48 [4] Zheng W CWu X XZhou Q et al. Chem. Phys. Lett [43] Zheng W C and Wu X X. Spectrochim. Acta A [44] Zheng W CWu X XFang W. J. Phys.Condens. Matter [45] Mei YZheng W CHe L. Spectrochim. Acta A [46] Fang WWu X XZheng W C. J. Magn. Magn. Mater [47] Zheng W CMei YYang W Q. Philoso. Mag [48] Zheng W CMei YHe L. Philoso. Mag. Lett [49] Zheng W CYang W QMei Y. Mol. Phys [50] Zheng W CMei YHe L. Philoso. Mag [51] Wu X XFang W LZheng W C. Phys. Status Solidi B [5] Fang WWu X XZheng W C. Radiat. Eff. Def. Solids [53] Fang WWu X XZheng W C. Physics B [54] Chakravarty A S. Introduction to the Magnetic Properties of SolidsNew YorkJohn Wiley & Sons1980. [55] Zheng W CHe LFang W. Physica B [56] Feng W LWu X XZheng W C. J. Alloys Compd [57] Yang Z YRudowicz CYeung Y Y. J. Phys. Chem. Solids [58] Rudowicz CZhou Y Y. J. Phys. Chem. Solids [59] Rudowicz CDu M LYeung Y Y et al. Physica B [60] [61] Zhou K WXie J KNing Y M et al. Phys. Rev. B [6] DieDKuang X YWang H et al. Chem. Phys. Lett [63] Feng W LYang W QZheng W C. Physica B [64] He L and Zheng W C. J. Alloys Compd [65] Yu W LZhang X MYang L X. Phys. Rev. B [66] Yang Z YHao YRudowicz C et al. J. Phys.Condens. Matter [67] [68] Horie H. Prog. Theor. Phys [69] Trees R E. Phys. Rev [70] Zheng W C and Fang W. J. Appl. Phys

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試料分解と目的元素精製法_2010日本分析化学会

試料分解と目的元素精製法_2010日本分析化学会 H2007T(10:3011:00) ICPAES,ICPMS 22416 http://www.caa.go.jp/safety/pdf/100419kouhyou_1.pdf http://www.caa.go.jp/safety/pdf/100419kouhyou_1.pdf 2010-07-28 Cd0.4 ppm232 * CODEX STAN 193-1995, Rev.3-2007 Web

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