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研究生:陳坤建
研究生(外文):Chen, Kuen-Chien
論文名稱:過渡金屬離子之電子順磁共振光譜研究
論文名稱(外文):The Study of Electron Paramagnetic Resonance Spectra of Transition Metal Ions
指導教授:簡淑華簡淑華引用關係
指導教授(外文):Chien, Shu-Hua
學位類別:碩士
校院名稱:國立臺灣大學
系所名稱:化學學系
學門:自然科學學門
學類:化學學類
論文種類:學術論文
論文出版年:1993
畢業學年度:81
語文別:中文
中文關鍵詞:電子順磁共振光譜賈克比對角化法電腦模擬
外文關鍵詞:Electron Paramagnetic ResonanceJacobi diagonalizationComputer simulation
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我們利用電子順磁共振 (Electron Paramagnetic Resonance,簡稱
EPR) 的原理,考慮電子與磁場的作用 (Zeeman effect)、電子─核自旋
作用 (electron-nuclear spin interaction)、電子自旋─軌域偶合
(spin-orbital coupling) 及電子自旋-自旋作用 (electron spin-
spin interaction),開發出一套模擬粉末 EPR 光譜的程式。此程式以
FORTRAN 77 語言撰寫,經由 Microsoft FORTRAN 5.0 編譯器 (Compi-
ler) 的編譯,於一般之 PC 個人電腦上執行。 本研究之主要目的是利用
此一程式輔助電子順磁共振光譜之辨識,找出適當的參數,由這些參數相
互間的關係,推測順磁物種的電子及幾何結構。 EPR 光譜模擬的重點在
於計算各能階能量, 即 Hamiltonian 矩陣之本徵值 (eigenvalue)。
Hamiltonian 矩陣的對角化 (diagonaliza- tion) 是整個計算的核心。
由於 Hamiltonian 矩陣為複數矩陣,傳統的 Jacobi 對角化矩陣轉換法
(Jacobi matrix transformation) 並不直接對複數矩陣作運算,手續頗
為繁複。在本程式中,我們引入複變函數,將 Jacobi 轉換法適度改良,
使其可以直接處理複數矩陣,省下很多電腦計算時間,這是本程式的一大
特色。此程式測試的首要對象, 以電子總自旋量子數 S = 1/2 的順磁物
種為主,包括如氫原子 (S = 1/2,I = 1/2) 之均向性物種,具軸對稱及
更低對稱之過渡金屬離子,如鈦三價離子、鎳三價及一價離子和銀二價離
子。對於電子總自旋量子數 S ≧ 1 的順磁物種,因具有兩個以上之未配
對電子,電子間斥力會造成零埸分裂 (zero-field splitting)影響
EPR 光譜之複雜性。 在本研究中,我們亦以 S = 3/2 (如鉻三價離子)
之順磁物種為對象,由模擬程式估算零場分裂參數 (zero-field
splitting parameter,zfs) 並模擬繪出其 EPR 譜圖。由於實際之 EPR
光譜常含一種以上之順磁物種, 其譜線可能會重疊 (overlap),不易辨
識。在本論文中,我們嘗試將幾個物種的模擬光譜,利用套裝軟體
Lotus 1-2-3,依適當之譜線強度比例將其相加,而得與實驗光譜相近之
混合光譜,由此可估計各順磁物種之相對自旋濃度 (relative spin
concentration)。 我們以此程式成功地解析經由不同活化條件處理過的
鎳/二氧化鈦觸媒及二氧化鈦擔體之 EPR 光譜。
QRCODE
 
 
 
 
 
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               
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