Релаксация электронных возбуждений в Pr3+-содержащих люминофорах

• Автор: Потапов, Александр Сергеевич
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 141 с. : ил.

Глава 1. Каскадная эмиссия люминофоров

1.1 Введение в проблематику

1.2 Модели и механизмы каскадных процессов

1.2.1 Внутрицентровое излучение

1.2.1.1 Каскадное излучение фотонов редкоземельными ионами

1.2.1.2 Излучение атомов металлов первой и второй групп

1.2.2 Излучение с участием энергетических зон

1.2.2.1 Размножение электронных возбуждений

1.2.2.2 Остовно-валентные переходы

1.2.3 Захватная рекомбинационная люминесценция

Выводы из Главы 1

Глава 2. Описание экспериментальных установок и характеристики исследуемых образцов
2.1 Конструкция криостата
2.2 Установка с непрерывным возбуждением
2.3 Установка с импульсным возбуждением
2.3.1 Принципиальная схема установки и условия проведения экспериментов при импульсном возбуждении
2.3.2 Импульсный рентгеновский источник
2.4 Условия измерений спектров возбуждения и кинетики люминесценции при ВУФ возбуждении
2.5 Условия синтеза образцов
Глава 3. Однофотонные излучателъные переходы празеодима
3.1 Введение
3.2 Межконфигурационные излучательные переходы Рг3+
3.3 Люминофоры с преобладающей 3Ро-люминесценцией

3.4 Физическая модель исследуемых процессов
3.4.1 Основные положения
3.4.2 Сравнение с f-f люминесценцией Еи2+
3.4.3 Сравнение с Се3+
3.4.4 Анализ полученных экспериментальных результатов
3.5 Интенсивные 'So—>■ *1б переходы при потушенных переходах с 3Р0-уровня
3.5.1 Экспериментальные данные
3.5.2 Обсуждение экспериментальных результатов. Бораты
3.5.3 Роль концентрации празеодима
3.6 Обобщение требований к матрице для наблюдения каскадной эмиссии и систематизация результатов по КЭФ
Глава 4. Каскадная эмиссия алюмината стронция, активированного празеодимом
4.1 Введение
4.2 Исследование свойств SrAl^Oj^Pr при рентгеновском возбуждении
4.3 Исследование свойств SrAl^O^Pr при УФ возбуждении
4.4 Обсуждение результатов
4.5 Выводы из Главы 4
Глава 5. Каскадная эмиссия фторидов SrAlF5 и LaFj, активированных празеодимом
5.1 Введение
5.2 Свойства SrAlF5:Pr
5.2.1 Экспериментальные результаты
5.2.2 Обсуждение результатов исследования SrAlF5:Pr
5.3 Свойства LaF3-LiF:Pr
5.3.1 Экспериментальные результаты
5.3.2 Обсуждение результатов исследования ЬаР3-1лР:Рг
5.4 Выводы из Главы 5
5.5 Перспективы дальнейших исследований
^ Основные выводы
Литература

материалы, в люминесценции которых отсутствует не только 1 Бо-» но и (!->£- люминесценция. Для таких материалов характерно только 3Ро-излучение и в ряде случаев собственная люминесценция.
Отдельный параграф этой главы посвящен материалам, в которых наблюдается хорошо выраженная ^о-люминесценция, а люминесценция с 3Р0-уровня и более низко лежащих уровней практически полностью потушена.
3.2. Межконфигурационные излучательные переходы Рг3+
В отличие от запрещенных Г-^-переходов, переходы с!—разрешены по четности. Межконфигурационным излучательным 56—ИРпереходам редкоземельных ионов соответствуют широкие полосы люминесценции, лежащие в коротковолновой части спектра, и малые времена высвечивания (десятки не). Известно, что 4 Г-уровни в лантаноидах являются хорошо экранированными, поэтому положение 4Г-уровней Рг3+ слабо зависит от матрицы, в которой этот ион находится. При этом положение 5сЗ-уровней более чувствительно к окружению [56]. Это связано с сильным взаимодействием 5(1 электронов с близлежащими анионными лигандами соединения.
Экспериментальное исследование межконфигурационных переходов Рг3+ начнем с иттрий-алюминиевого граната УзА150|2 (или УАв). Этот кристалл, активированный церием и неодимом, используется в лазерной технике и поэтому хорошо изучен. УАО:Се3+ обладает длинноволновой (А.т=535 нм) люминесценцией, что свидетельствует о сильном кристаллическом поле для активатора. Ион Се3+ (или Рг3+) в У АО замещает иттрий, который окружен восемью ионами кислорода со средним расстоянием 2,43 А [57]. Низкое координационное число для Ьп3+ обычно приводит к сильному взаимодействию его с окружающими анионами. На рис. 13 представлен спектр люминесценции монокристалла УзА15О12:Рг(0.5%), измеренный при рентгеновском возбуждении и при комнатной температуре. Данный спектр сходен с полученным ранее спектром люминесценции этого соединения, например, в работе [56, 58]. Широкую полосу с двумя максимумами, расположенную между 300 и 450 нм