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1、漳州师范学院毕业论文文 献 综 述题 目： 顺磁共振实验模拟 姓 名： 冯斐 学 号： 070501333 系 别： 物理与电子信息工程系 专 业： 物理学 年 级： 07级 指导教师： 马如康 2011年月10日文献综述前言.现在,随着科学技术的发展，计算机在科学技术发展中越来越重要,通过计算机中的各种软件进行实验过程的模拟，能解决实际实验中难以解释的原理和操作。Authorware是一种解释型、基于流程的图形编程语言。Authorware被用于创建互动的程序，其中整合了声音、文本、图形、简单动画，以及数字电影。在掌握了一定的Authorware编程知识，就能合理的运用它模拟出某些实验的基本
2、过程，操作面板的调节，实验数据的读取等。大学近代物理实验作为物理专业学生必修的一门专业课，其中有许多单纯靠书本难以讲解清楚的实验，电子顺磁共振就是其中一个。用Authorware模拟出实验的过程，把实验原理和实验电路图结合表现，提示性地引导学生操作，能在一定程度上帮助学生学习和完成实验。主体最典型的离子晶体就是碱金属元素Li、Na、K、Rb、Cs和卤族元素F、Cl、Br、I之间合成的化合物。如NaCl、CsCl等等。由于离子晶体中的正负离子都是满壳层的结构具有球对称，因此考虑库仑力时,可以把它们看做点电荷来. 先考虑一个正离子的平均库仑能. 如果令r 表示相邻离子的距离,该能量可表示为 （1）
3、如果以所考虑的正离子为原点，可以表示其他各离子所占格点的距离。并且对于所有负离子格点：n3 = 奇数所有正离子格点：n 3 = 偶数考虑到正负离子电荷的差别,引入因子,正好照顾到正负离子电荷的差别，由于离子间的库仑作用为两个离子所共有，因此式子前面有1/2，计算负离子库仑能的方法是完全相似的，由于改变q的符号不影响上式，得到一对离子的能量或一个原胞能量恰为上述的2倍： （2）其中 （3）为一无量纲的数,完全决定于晶体结构,称之为马德隆常数2. 如果具体把加式写出来就会发现,它既有正项,又有负项,如果逐项相加,并不能得到收敛的结果。马德隆常数定义公式(1)只适合无限大晶体，而现实中的晶体为有限大
4、，当晶体有限大时，就出现了面上的离子、棱上的离子、顶角上的离子有一部份电量处于外面。也就是说处于外面的那一部份电量对中心离子没有贡献。因此在计算面上、棱上、顶角上的离子对中心离子的结合能时，只需要计算对中心离子有贡献的那部份便可。简单正交碱卤离子晶体的马德隆常数的计算对于简单正交碱卤离子晶体，其级数求和我们采用双埃夫琴晶胞来计算马德隆常数。图1是简单正交碱卤离子晶体结构图3，ijk图1 四方结构碱卤离子晶体结构图可知对于内层的离子全部处在内部，也就是说全部对中心离子有贡献。对于最外层面上的离子（除顶角和棱上外）只有1/2处于内部,也就是说只有1 /2对中心离子有贡献。对于棱上的离子（除顶角外）
5、只有1/4处于内部,也就是说只有1 /4对中心离子有贡献。对于顶角上的离子只有1 /8处于内部,也就是说只有1/8对中心离子有贡献45。如图设i方向相邻离子间距离为2r，j方向相邻离子间距离为2a1r，k方向相邻离子间距离为2a2r,即离子间的距离 而最近2个离子间距离 由图中可看出，只有当n1、 n2 、n3 同时取偶数或同时取奇数时才有离子存在，并且n1、 n2 、n3同时取奇数时的点对应的离子与中心离子电性相反，而n1、 n2 、n3同时取偶数时的点对应的离子与中心离子电性相同。此时n2+n3的值为偶数，有。根据上述分析可得出四方结构碱卤离子晶体的马德隆常数的定义公式应修正为: （4）
6、设最外层取到n，第一项是计算简单正交碱卤离子晶体内层的所有离子，所以，n1、n2、n3取值范围为-（）到（）。第二项是计算最外层的六个面上的离子（除顶角外），由于简单正交碱卤离子晶体具有对称性,故简单正交碱卤离子晶体的上、下两面上的离子（除顶角和棱上外）所在的坐标值大小相等，左右两个面上的离子（除顶角和棱上外）所在的坐标值大小相等，前后两个面上的离子（除顶角和棱上外），因此只需计算3个面上的离子的马德隆常数，分别乘以2便可。因此，取n3为n, n1、n2从-（n-1）到(n-1)和n1为n，n2、n3从-（n-1）到(n-1)，取n2为n，n1 、n3从-（n-1）到(n-1)。第三项是计算最
7、外层的12条棱上的离子（除顶角外），由于简单正交碱卤离子晶体具有对称性,故简单正交碱卤离子晶体的12条棱上的离子是有三对的四条棱是平行的，每四条棱上的离子（除顶角外）所在的坐标值大小相等，因此只需计算三条棱上的离子的马德隆常数，分别乘以4便可。因此，取n2、 n3为n，n1从-（n-1）到(n-1)和取n1、n2为n，n3从-（n-1）到(n-1)。第四项是计算顶角上的离子，对于简单正交碱卤离子晶体八个顶角上的离子所在的坐标值恰好相等, 因此，只需计算一个顶角上的离子的马德隆常数，乘以8便可。因此，n1，n2，n3取n。根据（4）式，用C语言7编写程序模拟得出不同离子数的简单正交碱卤离子晶体的
8、马德隆常数。如表1、2、3，4，5。程序见附录1。总结由于简单正交碱卤离子晶体与CsCl晶体结构有某些相似性，因此采用了双evjen晶胞方法来计算其马德隆常数，并得出了以下结论：1、当取不同高度与宽度比时，都可以得到一个收敛值马德隆常数。说明双evjen晶胞法也适用简单正交碱卤离子晶体。 2、马德隆常数的值随高度与宽度比减小而增大，当高度与宽度比为1时，晶格结构成为立方结构,此时，马德隆常数最大。参考文献:1 王矜奉，朱露莎，等.采用双Evjen 晶胞计算离子晶体的马德隆常数J. 四川师范大学学报(自然科学版),2001,24(5):471。2 黄昆,韩汝琦.固体物理学M.北京:高等教育出版社,1988年.49。3 王矜奉.固体物理概念题和习题指导M.第2版.济南:山东大学出版社,2005.7986。4 刘策军.二维NaCl晶体马德隆常数计算J.大学物理，1995，14（12）:21。5 宋金璠, 李书义.晶体马德隆常数的几种计算方法J.南阳师范学院学报,2006,5（3）:33。6 谭浩强，等.C语言程序设计教程M.第2版.北京:高等教育出版社,2004年。
