Роль возбужденной атомной 4fN-15d6s2 - конфигурации в физике испарения редкоземельных металлов

• Автор: Герасимов, Владислав Владимирович
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Томск
• Количество страниц: 99 с. : ил.

Глава I. Точечные структурные дефекты в металлах
1Л. Собственные нейтральные атомы на поверхности металлов
1.2. Процессы рекомбинации в сильноионизованных конденсированных системах
1.2.1. Ионизация атомарного кластера фемтосекундным лазерным импульсом
1.2.2. Столкновительная рекомбинация в кластере
1.2.3. Диэлектронная рекомбинация в кластере
1.2.4. Прямая фоторекомбинация
1.2.5. Радиационная рекомбинация в металлах
Глава II. Точечные структурные дефекты на поверхности редкоземельных
металлов
2.1. Корреляционная связь между термодинамическими и спектроскопическими параметрами редкоземельных металлов. Качественная модель термического испарения редкоземельных металлов
2.2. Двухуровневый лазер на парах металлов с тепловым созданием инверсии населенности
2.3. Спектр спонтанного излучения испарившихся атомов редкоземельных металлов
2.4. Выводы
Глава III. Точечные структурные дефекты в объеме редкоземельных
металлов
3.1. Частоты колебаний кристалла

3.2. Спектральная функция
3.3. Функция состояний кристалла
3.4. Термодинамические функции кристалла с точечными структурными дефектами
3.5. Оценка концентрации структурных дефектов на поверхности
и в объеме редкоземельных металлов
3.6. Выводы
Заключение
Литература

Элементы подгруппы лантаноидов от церия (№ 58) до лютеция (№ 71) схожи по своим химическим свойствам, что обусловило выделение их в особую группу элементов - подгруппу редкоземельных металлов (РЗМ). Электронная 4/ - оболочка заполняется от церия (1 электрон на 4/ -оболочке) до лютеция (14 электронов на 4/ - оболочке). Достройка внутренних электронных оболочек атомов после того, как заполнены внешние оболочки, заметно сказывается на свойствах элементов шестого (лантаноидов) и седьмого (актиноидов) периодов системы элементов Менделеева.
Интенсивное исследование РЗМ связано с их широким использованием в науке и технике. Ионы РЗМ в керамических соединениях типа КВа1Сиг01_3 (5 = 0.1, К - ионы РЗМ) и других соединениях [1-11] позволяют получать высокотемпературные сверхпроводники с критической температурой до 100 К и выше, хотя чистые РЗМ проявляют сверхпроводящие свойства весьма ограниченно: Се при высоком давлении, Се, Рг, N6, Ей и УЬ - в тонких пленках [12]. Благодаря сложной структуре энергетических уровней в атомах и ионах РЗМ, эти металлы нашли применение в физике и технике лазеров: от твердотельных
полупроводниковых лазеров [13-17] до лазеров на парах металлов [18-34]. Также ионы РЗМ, входя в различные соединения, проявляют люминесцентные свойства: сонолюминесценцию [35],
катодолюминесценцию [36], электролюминесценцию [37,38], фотолюминесценцию [39-41] и др. [42-44].

"Д УоУоУої
••••••••
•••••••
OOOOOOOOI

Heater

Рис. 2.10. Схема лазера на парах РЗМ с тепловым созданием инверсии населенности.
О - атомы в наиболее низколежащем возбужденном состоянии конфигурации 4/д 'бй'б.Г
л г N г
• - атомы В ОСНОВНОМ 4/ 65 - состоянии
4fN~'5d6s2

4 fN 6s2
Л (Eu) = 358.926 нм A(Sm) = 562.179 нм
Рис. 2.11. Лазерный переход из возбужденного состояния (верхний лазерный уровень) в основное состояние (нижний лазерный уровень),
Я8еп - длина волны излучения