Анализ оптического спектра иттриевого феррита-граната с учетом локальных искажений кристаллической решетки

Показано, что при расчете спектра ионов Fe$^{3+}$ иттриевого феррита-граната (YIG) нельзя пренебрегать тригональным и тетрагональным искажениями в октаэдрической ($a$) и тетраэдрической ($d$) подрешетках от более высокой симметрии кубического поля. Вклады этих искажений дают расщепления и сдвиги уровней $\simeq 10^{3}$ см$^{-1}$, что сопоставимо с расстоянием между энергиями уровней в группах высокой симметрии $O_{h}$ и $T_{d}$. Проведен расчет расщепления термов ионов Fe$^{3+}$ ($a$) и Fe$^{3+}$ ($d$) со спином $S=5/2$ путем прямой диагонализации матрицы кристаллического поля, который дает хорошее совпадение с экспериментом, новую классификацию полос поглощения и устраняет противоречия теоретических подходов предыдущих работ.