Вакуумная ультрафиолетовая и лазерная люминесцентная спектроскопия кристаллов SrAlF5, легированных ионами Ce3+ и Gd3+

• Автор: Омельков, Сергей Иванович
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Екатеринбург
• Количество страниц: 149 с. : ил.

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

АЛЭ автолокализованный экситон

ВУФ — вакуумное ультрафиолетовое излучение

КРС — комбинационное рассеяние света

PJI - рентгенолюминесценция

TCJI — термостимулированная люминесценция

ФЛ — фотолюминесценция

ФЭУ — фотоэлектронный умножитель

FWHM — Full Width Half Maximum (полная ширина на полувысоте)

SAF - SrAlF

SHG — Second Harmonic Generation (генерация второй гармоники излучения)

OTOR — One Trap, One Recombination (один центр захвата, один центр рекомбинации)
XUV — eXrtreme Ultra Violet, экстремальное ультрафиолетовое излучение, или ультрамягкое рентгеновское излучение

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. СТРУКТУРНЫЕ И ЛЮМИНЕСЦЕНТНЫЕ СВОЙСТВА КРИСТАЛЛОВ ЯгАП^ (аналитический обзор)
1.1. Кристаллографическая структура
и свойства стронция-алюминия фторида
1.1.1. Кристаллографическая структура
1.1.2. Фопонные спектры кристаллов 8гЛ1Р
1.2. Люминесценция примесных ионов в кристаллах
1.2.1. Двухвалентные редкоземельные ионы: Ей, Бт, УЬ
1.2.2. Трехвалептные редкоземельные ионы: Се, Рг
1.3. Выводы по главе 1, постановка цели и задач работы
2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
2.1. Объекты исследования
2.1.1. Образцы и их аттестация
2.1.2. Комбинационное рассеяние с пространственным разрешением как метод аттестации образцов
2.2. Методы экспериментального исследования
2.2.1. Фотолюминесцентная спектроскопия с временным
разрешением
2.2.2. Спектроскопия с использованием ультрамягкого
рентгеновского излучения
2.2.3. Время-разрешенная лазерная спектроскопия
2.2.4. Катодолюминесценция, рентгенолюминссценция и
метод термостимулированной люминесценции
2.2.5. Стационарная абсорбционная спектроскопия
2.3. Обработка экспериментальных данных и математическое моделирование
2.3.1. Обработка и представление экспериментальных данных
2.3.2. Модель обменных зарядов в расчете параметров кристаллического поля
2.4. Выводы по главе
3. ЦЕНТРЫ ЛЮМИНЕСЦЕНЦИИ НА ОСНОВЕ ИОНОВ Се3+ В КРИСТАЛЛАХ Се3+:8гА1Е
3.1. Виутрицентровая люминесценция ионов Се3+
3.1.1. Спектры оптического поглощения и ФЛ
3.1.2. Лазерная спектроскопия с временным разрешением .
3.1.3. Анализ спектров возбуждения ФЛ
3.1.4. Расчет эмпирических параметров ионов Се3+
3.2. Расчет расщепления электронной бсВ-оболочки ионов Сс3+
кристаллическим полем
3.2.1. Исходные данные и результаты расчета
3.2.2. Метод определения кристаллографической позиции
иона Се3+ для «регулярных» центров ФЛ
3.3. Выводы по главе
4. ДЕФЕКТЫ В КРИСТАЛЛАХ 8гА1Е
4.1. Люминесценция дефектов в кристаллах 8гА1Е
4.1.1. Собственные дефекты в нелегированных кристаллах .
4.1.2. Дефекты в кристаллах, легированных Се3+
4.1.3. Дефекты в кристаллах, легированных С<13+
4.2. Передача энергии от дефектов к редкоземельным центрам
люминесценции

8 10 12 14 16 18 20
Энергия фотонов, эВ
Рис. 2.2. Спектр отражении нелегированных кристаллов 8гЛ1Рй при Т- 10 К.
представлен на рисунке 2.2. Оценка ширины запрещенной зоны НыМЕг,, определенная из этого спектра отражения, составляет Ей=12,3 эВ, а пик 11,76 эВ, по видимому, соответствует экситонным состояниям. Эта оценка Ек согласуется с данными работы [34].
2.1.2. Комбинационное рассеяние с пространственным разрешением как метод аттестации образцов
Комбинационное (рамановское) рассеяние с пространственным разрешением является достаточно мощным инструментом аттестации кристаллов. В данном параграфе дано краткое описание сущности явления комбинационного рассеяния, описание установки комбинационного рассеяния с пространственным разрешением, использованной для аттестации имеющихся образцов, и результаты проведенной аттестации.