Исследование сверхтонкой структуры в оптических спектрах LiVF4-Ho3+

• Автор: Агладзе, Николай Игоревич
• Шифр специальности: 01.04.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1991
• Место защиты: Троицк
• Количество страниц: 82 с. : ил.

- г -Содержание

ВВЕДЕНИЕ

Глава I. ХАРАКТЕРИСТИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ОБОРУДОВАНИЯ

§1. Фурье-спектрометр УФС-

І2. Фурье-спектршетр ОА3.002 фирмы ВОИЕМ

^ §3. Криогенное оборудование

Глава 2. СВЕРХТОНКАЯ СТРУКТУРА В ОПТИЧЕСКИХ СПЕКТРАХ КРИСТАЛЛА

І_і¥Е -Но3*

§1. Кристаллическое поле и симметрия СОСТОЯНИЙ

§2. Гамильтониан сверхтонких взаимодействий и СТС штарковских
уровней
§3. СТС оптических переходов
%4. Запрещенные переходы и их сверхтонкая структура
§5. Изотопическая структура
Глава 3. МОДЕЛИРОВАНИЕ СВЕРХТОНКИХ ВЗАИМОДЕЙСТВИЙ
§1. Расчет волновых функций штарковских состояний
§2. Вычисление сверхтонкой структуры
ЗАКЛЮЧЕНИЕ

ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЕ. Расчетные значения энергий сверхтонких подуровней и их
идентификация

ВВЕДЕНИЕ
Исследования сверхтонкой структуры примесных центров в твердом теле позволяет получать уникальную информацию об их структуре и характере взаимодействия с лигандами. В настоящее время такие исследования выполняются методами микроволновой спектроскопии для основного и иногда ближайшего возбужденного состояний редкоземельных ионов. Также имеется ряд работ г28] по исследованию сверхтонкой структуры возведенных состояний редкоземельных примесных центров с использованием различных методов лазерной спектроскопии, в том числе методов, позволяющих снимать ограничения, обусловленные неоднородной шириной переходов. Однако, эти методы позволяют получать информацию опять-таки лишь для одного - двух нижних штарковских состояний. До сих пор было известно лишь три примера кристаллов с редкоземельными ионами, в которых неоднородная ширина оптических переходов была достаточна мала, чтобы могла наблодаться их сверхтонкая структура [28]. В результате целенаправленного поиска новых примеров такого рода в рамках выполнения настоящей работы удалось обнаружить хорошо разрешенную СТС в оптических спектрах кристалла [луя -Но3*. Прогресс спектральной техники как в мире, так и у нас в стране сделал возможным измерение спектров с разрешением несколько тысячных долей обратного сантиметра в интервале в сотни волновых чисел. Именно, наличие в Институте спектроскопии АН СССР фурье-спектрометра 9ФС-02 производства ЦКБ ап АН СССР, а в дальнейшем и фурье-спектрометра [»3.002 производства канадской фирмы вомем позволило поставить следующие задачи.
1. Провести измерения спектров высокого разрешения кристаллов 1лУР -Но3* с целью исследования обнаруженной сверхтонкой структуры оптических переходов.
2. Определить параметры сверхтонкой структуры и провести полную идентификацию наблюдаемых сверхтонких переходов.
3. Объяснить встретившиеся аномалии как в СТС, так и в структуре самих сверхтонких компонент.
4. Произвести полный расчет СТС перекопов вплоть до получения модельного спектра на ЭВМ с целью наиболее полного количественного объяснения существующих аномалий СТС
Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения и приложения.
Первая глава посвящена характеристике использованного экспериментального оборудования, в том числе рассмотрены особенности фурье-спектрометра УФС-02 производства ЦКБ УП АН СССР, фурье-спектрометра ОАЗ.®02 канадской фирмы бонем, а также использованных трех типов криостатов.
Вторая глава посвящена экспериментальным и теоретический исследованиям сверхтонкой структуры в кристалле 1лУР4~Ноэ*. Приведен полный теоретикогрупповой анализ как штарковских состояний, так и сверхтонких подуровней, причем не только в рамках точной локальной группы 5^, но и с привлечением приближенной группы симметрии 0^. Проанализирована измеренная сверхтонкая структура спектров, для всех переходов с разрешенной СТС приведена их параметры. Приводятся данные, доказывающие определяющую роль различных изотопов лития при их расположении в ближней координационной сфере в происхождении впервые обнаруженной структуры сверхтонких компонент.
В третьей главе излагается методика построения модели сверхтонких взаимодействий, процедура получения модельных спектров, с помощью которых проанализированы экспериментально наблюдавшиеся СТС оптических переходов.
В заключении кратко перечислены основные выводы и результаты диссертационной работы.
Научная новизна
I. Впервые обнаружена СТС в оптических спектрах кристалла ниУР4-Но3*, что также является первым примером разрешенной СТС не в одной, а в целой группе спектральных линий в нескольких мультиплетах, уточнено значение

-1---------------------1-------------------1-------------------1___________________I___________________I___________________I____________________I_____________________|_

АГ № Чур
13186
“1 I I I I I I I Г
131^8.
Рис. Э. Спектр кристалла Lx'^9^- Но * в районе перехода 10 поляризации Е,И 1 с при Т - 5.0 К.
51 *61 в

22.500 ,
Рис. 10. Спектр кристалла иУЯ4~ Но * 8 районе перехода 18 + поляризации Е,Н 1 с при т » 5.0 К.