l  d轨道有五种电子云形状，可称为五种轨道（见图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B和C表示的能量，见表1）。其中，基态能级为5个的3d电子自旋相同地排列在5个d轨道上形成，光谱项为⁶S（s=5/2，l=(+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d^10-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Δ_T约为八面体晶体场中的晶体场劈裂能Δ_O的4/9。图2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)到⁴G和⁴D的相应劈裂能级即⁴T₁(⁴G)、⁴T₂(⁴G)、⁴A₁/⁴E(⁴G)和⁴T₂(⁴D)、⁴E(⁴D)，发射跃迁为⁴T₁(⁴D)到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

图2

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