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磁几何阻挫(Magnetic Geometric Frustration，简称MGF)系统产生了诸多新颖的量子态和新的物理概念，如长程有序、自旋玻璃态、自旋液态、自旋冰态、磁相变、磁单极、负热膨胀等，因而引起了磁学界广泛关注。本论文主要研究是MGF材料M2(OH)3X系列中空间群为No.62(Pnma，C2h16)的β-Ni2(OH/D)3Cl和天然β-Cu2(OH)3Cl红外和拉曼光谱特性。
首先，利用群论分析的方法得出空间群D2h16(No.62)的M2(OH)3X的红外和拉曼选择规则，理论预测得出β-Ni2(OH)3Cl晶体具有108个振动模式，但只有44个红外活性和48拉曼活性振动模式。
其次，成功获得测量出室温β-Ni2(OH/D)3Cl和天然β-Cu2(OH)3Cl的红外和拉曼的光谱，利用同位素替代和理论计算相结合的方法对光谱振动模式进行确切指认，建立起晶体微观结构和振动光谱特性之间的关系。同位素替代方法，很好地确认了β-Ni2(OH)3Cl与羟基相关的振动模式，从而有助于进一步确认了官能团区(Functional Group Region，简称FG区，3600-3500 cm-1)、相关峰区(CorrelationPeak Region，简称CP区，900～600 cm-1)和较为复杂的指纹区(Fingerprint Region，简称FP区，Ni-OH相关的振动模式500-250 cm-1，Ni-Cl相关的振动模式<250cm-1)。
最后，使用液氦制冷技术，首次成功获得β-Ni2(OH)3Cl在300～7.5 K温度范围内低温拉曼光谱，并利用自旋晶格/声子耦合理论分析振动模式的频率随温度变化内在的物理机理。按照室温光谱分析结果将光谱划分为四个区域，然后从每个区域选出两个代表性的振动模式，结果发现这八种振动模式随着温度降低均出现了不同程度的蓝移现象，且理论预测和实验数据很好的一致，从而说明该样品声子频率随温度变化主要是来自由晶格膨胀和本征声子非简谐运动贡献。