Параметры интенсивности ионов неодима в кристалле молибдата стронция
Расчет параметров интенсивности ионов Nd3+ в монокристалле SrMoO4, выращенном модифицированным методом Чохральского. Изменение значений этих параметров при замене атомов вольфрама W6+ атомами молибдена Мo6+ в матрицах SrMeO4 со структурой шеелита.
Рубрика | Химия |
Вид | статья |
Язык | русский |
Дата добавления | 29.04.2017 |
Размер файла | 332,0 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
УДК 535.33
КубГУ, Краснодар, Россия
Параметры интенсивности ионов неодима в кристалле молибдата стронция
Исаев Владислав Андреевич д.физ.-мат.н., профессор
Скачедуб Александр Валерьевич аспирант
Клименко Валерий Андреевич аспирант
Плаутский Павел Геннадьевич инженер
Лебедев Андрей Валерьевич инженер
Аннотация
Рассчитаны параметры интенсивности ионов Nd3+ в монокристалле SrMoO4, выращенном модифицированным методом Чохральского. Показано изменение значений этих параметров при замене атомов вольфрама W6+ атомами молибдена Мo6+ в матрицах SrMeO4 со структурой шеелита, обусловленной меньшей экранировкой ядра Мо6+ по сравнению с W6+
Ключевые слова: неодим, параметры интенсивности, радиационное время жизни, коэффициент ветвления люминесценции
ион монокристалл вольфрам шеелит
Annotation
Intensity parameters of neodymium ions in doped SrWO4 monocrystals, grown by modified Czochralski method, are calculated. Changes in the values of these parameters when replacing the tungsten atoms W6+ atoms of molybdenum Мo6+ in the matrices SrMeO4 with the scheelite structure due to less screening of the nucleus Мo6+ compared with W6+ are shown
Keywords: neodymium, intensity parameters, radiative lifetime, branching ratio of luminescence.
Введение
Важная задача современной лазерной физики _ расширение спектрального диапазона лазерного излучения, а так же поиск новых перспективных лазерных сред. Области практического применения излучения различных длин волн _ лазерные дальномеры, приборы для лазерного зондирования, локации, медицины, адаптивной оптики. Создание активных сред с заданными свойствами требует проведения детальных спектроскопических исследований широкого круга конденсированных систем с редкоземельными ионами. Эти исследования направлены на выявление физической и энергетической структуры центров люминесценции, схем оптических и безызлучательных переходов между уровнями центров, процессов, происходящих в возбуждённом состоянии центров.
Монокристаллы PbWO4, SrWO4, SrMoO4 относящиеся к группе шеелита, имеют большой потенциал для создания источников и преобразователей лазерного излучения. Структура шеелит позволяет введение ионов - активаторов редкоземельных элементов, замещающих собой двухвалентные атомы металлов, безсущественного искажения решётки. Эти кристаллы обладают высокими акустооптическими характеристиками, высокими показателями механической прочности и лучевой стойкости, не являются гигроскопичными. Поэтому кристаллы вольфраматов и молибдатов двухвалентных металловявляются исключительно перспективнымиактивными лазерными средами, а так же ВКР преобразователями электромагнитного излучения.
В данной работе исследовался активированный неодимом кристалл молибдата стронция со структурой шеелита, выращенный модифицированным методом Чохральского, с использованием дополнительного нагревателя в зоне роста. Исследование ростовых условий при использовании данной методики и предложенный способ оптимизации параметров роста подробно описан в статье [1].
Рост кристаллов и методы исследования
Кристалл молибдата стронция, активированный неодимом, был выращен методом Чохральского из платинного тигля в воздушной атмосфере. Скорость вытягивания составляла 3 мм/ч, скорость вращения штока - 40 об/мин. Над тиглем устанавливался платиновый нагреватель сопротивления (детальное описание конструкции теплового узла изложено в [1]). Выращивание производилось на затравки, вырезанные из номинально чистых кристаллов в направлении [100]. По окончании процедуры роста, производился отрыв кристалла от расплава, отжиг в течение 2 часов и охлаждение до комнатной температуры со скоростью 150° С/час.
Для измерений спектров поглощения из цилиндрической части полученного кристалла изготавливались плоскопараллельные пластины, толщиной 2.7 мм, с полированными поверхностями, ориентированные параллельно плоскости [100].
Поляризованные спектры поглощения исследуемого кристаллического образца молибдата стронция регистрировались со спектральным разрешением 0.6нм в области 450- 950 нм при Kна спектрофотометре ЛОМО СФ - 256 УВИ приведены на рисунках 1 - 2.
Рисунок 1. у - спектр поглощения кристалла SrMoO4: NdNbO4 ат.1%
Рисунок 2.р - спектр поглощения кристалла SrMoO4: NdNbO4 ат.1%
Поляризованные спектры поглощения кристаллов вольфраматов стронция состоят из шести групп линий переходов ионов Nd3+с основного состояния 4I9/2 на возбуждённые энергетические уровни иона неодима: 4G9/2+4G7/2+2K13/2; 4G5/2+2G7/2; 4F9/2; 4F7/2+4S3/2;4F5/2+2H9/2; 4F3/2 с максимумами поглощения вблизи длин волн 525, 584, 682, 747, 805 и 878 нм соответственно.
Неодим
Активированные трёхвалентными ионами Nd3+ кристаллы, наряду с некоторыми другими редкоземельными ионами, являются одними из самых широко используемых лазерных материалов. Схема энергетических уровней и лазерных переходов в ионе неодима изображена на рисунке 3.
Рисунок 3. Схема энергетических уровней и основных лазерных переходов иона Nd3+
Диапазон перестройки генерации лазерного излучения для неодима довольно высок, начиная от возможности осуществлять генерацию на высокоэнергетическом переходе2L15/2>4I9/2, порождающем электромагнитное излучение с длиной волны порядка 340 нм, до длинноволнового лазерного перехода 4F3/2>4I13/2, сопровождающегося излучением волны длины порядка 1350 нм.
Диапазон изменения длины волны генерации Nd3+практически не зависит от кристаллической матрицы, но значения интегральных интенсивностей и сил осцилляторов ионов неодима в зависимости от выбранной матрицы могут изменяться в 2-3 раза. Заметим, что значения сечений поглощения Nd3+ в кристаллах на порядок выше, чем для стёкол, что связано с разницей неоднородного уширения линий. Поэтому выбор конкретной кристаллической матрицы определяется особенностями поставленной задачи.
При малой концентрации неодима квантовый выход излучения с метастабильного уровня 4F3/2 близок к единице для любой матрицы. Тушение люминесценции существенно проявляется только в высококонцентрированных образцах. Обычно тушение идёт по кросс-релаксационному типу и усиливается миграцией возбуждений.
Теоретические методы и расчёты
Для расчета интенсивностей вынужденных дипольных переходов необходимо знание всех энергий и собственных функций конфигураций 4fn-1 примесных ионов, а также нечетной части потенциала кристаллического поля, что представляет собой крайне сложную задачу. Применяя методы тензорной алгебры Рака, Джадд [2] и Офельт [3] решили данную проблему следующим образом.
Согласно теории Джадда - Офельта, силы осцилляторов электро-дипольного перехода определяются следующей формулой:
,
где и _суммарный угловой момент верхнего и нижнего уровней, - длина волны полосы поглощения, соответствующая переходу , -скорость света, - масса электрона, -заряд электрона, - постоянная Планка,- параметры Джадда - Офельта, - дважды редуцированные матричные элементы ранга между электронными состояниями, характеризуемыми квантовыми числами и .
Характер излучения атомных систем определяется матричным элементом соответствующего перехода. Значения матричных элементовопределяют амплитуду вероятности перехода квантово _ механической системы из одного состояния в другое. Если такой матричный элемент отличен от нуля, то между состояниями системы возможны переходы, сопровождающиеся дипольным и псевдоквадрупольным излучением [4]. Правила отбора, которым должны удовлетворять волновые функции начального и конечного состояний системы, для того чтобы матричный элемент сверхчуствительного перехода не обращался в ноль, имеют следующий вид: , . Так же, к сверхчувствительным переходам относятся переходы, у которых значения матричных элементов перехода велики по сравнению с и .
Таблица 1. Значения дважды редуцированных матричных элементов единичного тензорного оператора ранга t для неодима
Переход |
Длина волны, нм |
, отн. ед. |
, отн. ед. |
, отн. ед. |
|
4F3/2>4I9/2 |
881 |
0 |
0.2293 |
0.0548 |
|
4F5/2>4I9/2 |
809 |
0.0010 |
0.2371 |
0.3972 |
|
2H9/2>4I9/2 |
803 |
0.0092 |
0.0080 |
0.1155 |
|
4F7/2>4I9/2 |
740 |
0.0010 |
0.0423 |
0.4246 |
|
4S3/2>4I9/2 |
740 |
0 |
0.0027 |
0.2352 |
|
4F9/2>4I9/2 |
682 |
0.0009 |
0.0092 |
0.0417 |
|
2H11/2>4I9/2 |
633 |
0.0001 |
0.0027 |
0.0104 |
|
4G5/2>4I9/2 |
581 |
0.8979 |
0.4093 |
0.0359 |
|
2G7/2>4I9/2 |
581 |
0.0757 |
0.1848 |
0.0314 |
|
2K13/2>4I9/2 |
533 |
0.0069 |
0.0002 |
0.0312 |
|
4G7/2>4I9/2 |
526 |
0.0550 |
0.1571 |
0.0553 |
Значения матричных элементов между электронными состояниями, характеризуемыми квантовыми числами и , определены для всех возможных электронных конфигураций редкоземельных химических элементов [5]. Инфракрасные переходы4F5/2>4I9/2 и 4F3/2>4I9/2определяется значениямиматричных элементов и, в то время как переход4G5/2>4I9/2определяется значениями и .
Измеренные силы осцилляторов могут быть получены из следующего выражения:
,
где -концентрация ионовEr3+, - интегральный коэффициент поглощения для каждой линии спектра поглощения, который рассчитывается следующим образом:
Концентрация примесных ионов неодима в кристалле составляла 1% от атомов стронция. Численное значение равно1.14Ч1020см-3.
Таблица 1. Интегральное поглощение, измеренные и рассчитанные силы осцилляторов в кристалле SrMoO4: Nd3+, ат. 1%
Возбужденное состояние |
л, нм |
Гу, нм·см-1 |
Гр, нм·см-1 |
Гaverage, нм·см-1 |
fmeasЧ10-6, отн. ед. |
fcalcЧ10-6, отн. ед. |
|
4F3/2 |
878 |
23.61 |
29.70 |
25.64 |
3.75 |
4.11 |
|
4F5/2+2H9/2 |
805 |
50.15 |
63.02 |
54.44 |
3.10 |
1.99 |
|
4F7/2+4S3/2 |
747 |
50.71 |
55.38 |
52.27 |
2.93 |
2.82 |
|
4F9/2 |
682 |
7.97 |
3.80 |
6.58 |
1.39 |
1.13 |
|
4G5/2+2G7/2 |
584 |
224.31 |
212.74 |
220.45 |
64.45 |
64.71 |
|
4G9/2+4G7/2+2K13/2 |
525 |
40.66 |
33.84 |
38.37 |
14.42 |
11.36 |
Применяя методику, разработанную Джаддом и Офельтом для сил осцилляторов, которые могут быть вычислены с одной стороны из суммы пар произведений квадратов матричных элементов переходов примесного иона , которые слабо зависят от окружения, умноженных на соответствующие им параметры интенсивности . С другой стороны силы осцилляторов находятся экспериментально из интегральных спектров поглощения электромагнитного излучения. Затем составляется система линейных уравнений относительно и из условия минимума среднего квадратичного отклонения между измеренными и теоретическими значениями сил осцилляторов, находятся значения параметров интенсивности .
В работе [6]вводится и исследуется параметр спектроскопического качества , относительно высокое значение которого, указывает на потенциал материала в качестве использования высокоэффективной лазерной среды.
Таблица 2. Параметры Джадда - Офельта ионов Nd3+ат. 1%
Кристалл |
Ч10-20 см2 |
Ч10-20 см2 |
Ч10-20 см2 |
Работа |
||
Nd3+: SrMoO4 |
15.30 |
5.72 |
4.51 |
1.27 |
_ |
|
Nd3+: CaMoO4 |
14.65 |
4.63 |
3.87 |
1.20 |
[7] |
|
Nd3+: SrWO4 |
14.34 |
2.65 |
5.25 |
0.51 |
[8] |
|
Nd3+: PbWO4 |
11.29 |
2.18 |
5.11 |
0.43 |
[9] |
Несмотря на принадлежность Мo6+ и W6+ к одной группе периодической системы, близкие ионные радиусы (0.41 и 0.44 Е соответственно[10]), кристаллохимия соединений молибдена и вольфрама имеет свои особенности. Меньшая экранировка ядра Мо6+ по сравнению с W6+ определяет большую ковалентность связи Мо_О[11]. Это различие проявляется в значениях параметров интенсивности. Так же молибдаты подвержены более легкой растворимости, степени восстановления и в более низких температурах плавления по сравнению с вольфраматами.
Зависимость от разности энергий между 4fN и 4fN-15d1 конфигурациями Tb3+исследуется в работе [12]. Увеличение длины волны 4f_5d полосы поглощения Tb3+ отражает уменьшение 4f_5dразницы энергий. Это можно приписать увеличению поляризованности лигандов вокруг иона. Большая поляризованность лигандов дает большее перекрытие между орбиталями редкоземельного иона и лиганда, т.е. большую степень ковалентности между редкоземельным ионом и лигандами. Согласно нефелауксетическому эффекту это ведет к расширению частично заполненной 4f оболочки, уменьшая отталкивание между электронными конфигурациями редкоземельных ионов. В результате, разница энергий между 4fN и 4fN-15d1 конфигурациями уменьшается. Соответственно уменьшение 4f_5d разницы энергий указывает на увеличение ковалентности между редкоземельным ионом и лигандом. Согласно [12], параметр обратно пропорционален разности энергий между 4fN и 4fN-15d1 конфигурациями, то получается, что параметр увеличивается при увеличении ковалентности между редкоземельным ионом и лигандом.
Зависимость параметров и от ковалентности исследуется в работе [13]. Мессбауэревской спектроскопией 151Eu подтверждается, что образуются усвязи между 2pорбиталями лигандов и 6sорбиталями редкоземельного иона. В этих связях перекрытие между заполненными 2pорбиталями и пустыми 6sорбиталями ведет к передаче уэлектрона между лигандом и редкоземельным ионом. В результате плотность 6s оболочки увеличивается. 6s электроны экранируют 5dорбитали или отталкивают 5d электроны. Таким образом, увеличение передачи у электрона от лиганда дает уменьшение 5d электронной плотности редкоземельного иона и уменьшение . Итого, уменьшается при увеличении ковалентности между лигандом и редкоземельным ионом.
Вероятность спонтанного излучения, является характеристикой квантового перехода между уровнями энергии и.Используя полученные значения параметров Джадда - Офельта,вычислены вероятности спонтанного излучения для переходов между любой парой мультиплетов ионов Nd3+по следующей формуле:
(1)
где - длина волны соответствующего перехода, - показатель преломления, который вычислялся из уравнений Зельмеера для обыкновенного и необыкновенного лучей в кристалле молибдата стронция[14]:
Таблица 3. Значения квадратов показателей преломления обыкновенного и необыкновенного лучей в кристаллеSrMoO4
, мкм |
|||
0.525 |
3.688 |
3.709 |
|
0.584 |
3.646 |
3.664 |
|
0.682 |
3.599 |
3.614 |
|
0.747 |
3.579 |
3.592 |
|
0.805 |
3.564 |
3.577 |
|
0.878 |
3.550 |
3.562 |
В связи с малой концентрацией примесных ионов неодима в исследуемых кристаллах молибдата стронция, различия в значениях показателя преломления чистого и легированного образцов определяются точностью измерения длины волны электромагнитного излучения, в то время как изменение показателя преломления имеет на порядок меньшую величину. Поэтому уравнение Зельмеера в данном случае берётся без уточняющих поправок.
Результаты вычислений вероятностей переходов между мультиплетами неодима в кристалле молибдата стронция, вычисленных по формуле (1),приведены в таблице 4.
Таблица 4. Вычисленные значения вероятностей переходов между мультиплетами ионов Nd3+: SrMoO4
Переход |
, нм |
Аed, с-1 |
Аmd, с-1 |
|
4I11/2>4I9/2 |
5405 |
17.62 |
0.23 |
|
4I13/2>4I11/2 |
5000 |
23.73 |
0.37 |
|
4I13/2>4I9/2 |
2597 |
38.59 |
_ |
|
4I15/2>4I13/2 |
4761 |
37.27 |
0.36 |
|
4I15/2>4I11/2 |
2439 |
37.37 |
_ |
|
4I15/2>4I9/2 |
1680 |
12.23 |
_ |
|
4F3/2>4I15/2 |
1851 |
23.10 |
_ |
|
4F3/2>4I13/2 |
1333 |
453.63 |
_ |
|
4F3/2>4I11/2 |
1052 |
2482.79 |
_ |
|
4F3/2>4I9/2 |
881 |
2667.05 |
_ |
|
4F5/2>4F3/2 |
10000 |
1.219 |
0.03 |
|
4F5/2>4I15/2 |
1562 |
206.85 |
_ |
|
4F5/2>4I13/2 |
1176 |
1341.62 |
_ |
|
4F5/2>4I11/2 |
952 |
1012.04 |
_ |
|
4F5/2>4I9/2 |
809 |
4691.16 |
_ |
Электродипольные и магнитодипольные переходы между состояниями 4fNконфигурации запрещены правилами отбора по четности [15]. Ван Флеком[16] показано, что этот запрет в той или иной степени может сниматься за счет нецентросимметричных взаимодействий редкоземельных ионов с окружением, которые вызывают перемешивание состояний противоположной четности. В качестве таких взаимодействий в кристалле могут быть как статические (нечетные члены в разложении по сферическим гармоникам потенциала кристаллического поля), так и динамические (колебания решетки, обуславливающие нарушения инверсной симметрии) части потенциала кристаллического поля.
Чем больше вероятность спонтанных переходов, тем меньше среднее время жизни атома в возбужденном состоянии. Вероятность спонтанного излучения и излучательное время жизни зависят друг от друга следующим образом:
суммирование проводится по всем нижележащим уровням .
Вероятность спонтанного излучения тесно связана с параметром - коэффициентом ветвления люминесценции, который определяет количественное соотношение распределения переходов между каналами излучения и имеет следующий вид:
Таблица 5. Вычисленные значения коэффициентов ветвления люминесценции и радиационные времена возбужденных мультиплетов Nd3+:SrMoO4
Переход |
, нм |
||
4I11/2>4I9/2 |
5405 |
100 |
|
ф 4I11/2, с |
56.03Ч10-3 |
||
4I13/2>4I11/2 |
5000 |
38.5 |
|
4I13/2>4I9/2 |
2597 |
61.5 |
|
ф 4I13/2, с |
16.0Ч10-3 |
||
4I15/2>4I13/2 |
4761 |
43.1 |
|
4I15/2>4I11/2 |
2439 |
42.8 |
|
4I15/2>4I9/2 |
1680 |
14.0 |
|
ф 4I15/2, с |
11.5Ч10-3 |
||
4F3/2>4I15/2 |
1851 |
0.4 |
|
4F3/2>4I13/2 |
1333 |
8.1 |
|
4F3/2>4I11/2 |
1052 |
44.1 |
|
4F3/2>4I9/2 |
881 |
47.4 |
|
ф 4F3/2, с |
0.18Ч10-3 |
||
4F5/2>4F3/2 |
10000 |
<0.1 |
|
4F5/2>4I15/2 |
1562 |
2.9 |
|
4F5/2>4I13/2 |
1176 |
18.5 |
|
4F5/2>4I11/2 |
952 |
14 |
|
4F5/2>4I9/2 |
809 |
64.7 |
|
ф 4F5/2, с |
0.14Ч10-3 |
Суммарный коэффициент ветвления люминесценции, при релаксации энергии с некоторых возбуждённых мультиплетов, имеет вероятность больше 100%. Это связано с погрешностью измерений данной величины.
Сечение испусканияэнергетического уровня примесного иона, наряду со временем жизни возбужденного состояния , являются основными параметрами при расчете спектрально _ кинетических параметров твердотельного лазера.
,
где, - соответствующий коэффициент ветвления люминесценции, - показатель преломления среды, - скорость света, - излучательное время жизни уровня, - ширина линии испускания на половине ее максимума интенсивности.
Рисунок 4. Спектр испускания Nd3+:SrMoO4[17]
Значение величин сечения испускания и радиационного времени жизни примесного иона зависит от ряда аспектов, сопутствующих росту кристалла. Структурный аспект учитывает влияние параметров решетки и симметрии окружения активного центра. Спектральный аспект учитывает влияние концентрации активатора на значения вероятностей излучательных переходов. Поэтому эффективные сечения для неоднородно-уширенных спектральных линий могут существенно отличаться в разных кристаллических матрицах [18].
В работе [17] сообщается, что время жизни люминесценции для уровня 4F3/2 для Nd3+:SrMoO4 составляет . Рассчитанные излучательные времена жизни возбуждённых состояний ионов Nd3+ и коэффициенты ветвления люминесценции , которые представляют интерес с точки зрения лазерных свойств исследованных кристаллов вольфраматов стронция, приведены в таблице 6.
Таблица 6.Значения эффективных ширин линий люминесценции, сечений вынужденного излучения, скоростей переходов, коэффициентов ветвления люминесценции и излучательных времен жизни Nd3+:SrMoO4
Переход |
, нм |
, нм |
Ч10-20, см2 |
, c-1 |
Ч10-3, с |
, отн. ед. |
||
4F3/2>4I9/2 |
881 |
44 |
1.37 |
2667.05 |
47.4 |
0.2 |
1.12 |
|
4F3/2>4I11/2 |
1052 |
44 |
2.59 |
2482.77 |
44.1 |
|||
4F3/2>4I13/2 |
1333 |
64 |
0.84 |
453.63 |
8.1 |
|||
4F3/2>4I15/2 |
1851 |
61 |
0.16 |
23.10 |
0.4 |
Таблица 7.Значения эффективных ширин линий люминесценции, сечений вынужденного излучения, скоростей переходов, коэффициентов ветвления люминесценции и излучательных времен жизни Nd3+:SrWO4[9]
Переход |
, нм |
, нм |
Ч10-20, см2 |
, c-1 |
Ч10-3, с |
, отн. ед. |
||
4F3/2>4I9/2 |
881 |
32 |
2.57 |
1385.14 |
37.6 |
0.23 |
0.83 |
|
4F3/2>4I11/2 |
1052 |
20 |
12.39 |
1882.31 |
51.1 |
|||
4F3/2>4I13/2 |
1333 |
28 |
3.23 |
393.60 |
10.7 |
|||
4F3/2>4I15/2 |
1851 |
20.24 |
0.6 |
Сравнивая значения скоростей переходов и коэффициентов ветвления люминесценции с уровня 4F3/2 на нижележащие мультиплеты ионов неодима в кристалле вольфрамата со значениями этих параметров в кристалле молибдата стронция, можно заключить, что замена атомов вольфрама атомами молибдена незначительно сказывается на времени жизни самого уровня 4F3/2 и увеличивает значения скоростей радиационных переходов с данного уровня. Так же изменяется количественное соотношение переходов между каналами люминесценции (около 10%) с уровня 4F3/2 на нижележащие 4Ix/2 мультиплеты.
Заключение
В настоящей работе на основе поляризованных спектров поглощения, снятых при K, исследуемого кристалла SrMoO4: NdTaO4 ат.1% вычислены значения сил осцилляторов переходов из основного состояния 4I9/2 иона неодима на возбуждённые мультиплеты 4G9/2+4G7/2+2K13/2; 4G5/2+2G7/2; 4F9/2; 4F7/2+4S3/2;4F5/2+2H9/2; 4F3/2. Методом Джадда - Офельта определены параметры интенсивности ионов Nd3+, значения которых равны , и .
С использованием значений вышеприведённых параметров интенсивности переходов в исследованных кристаллах вольфраматов стронция рассчитаны излучательные времена жизни фr возбуждённых состояний Nd3+, коэффициенты ветвления люминесценции и квантовая эффективность переходов между мультиплетами ионов неодима.
Используя данные нашей более ранней работы [8], можно заключить, что замена атомов вольфрама W6+атомами молибдена Мo6+в матрицеSrMeO4 со структурой шеелита, активированной ионамиNd3+, ведёт к перераспределению электронной плотности между заполненными 2pорбиталями и пустыми 6sорбиталями, по средствам большей вытянутости орбиты уэлектрона между лигандом и редкоземельным ионом, обусловленной меньшей экранировкой ядра Мо6+ по сравнению с W6+, которая определяет большую ковалентность связи Мо_О. Так же изменяется количественное соотношение переходов между каналами люминесценции (около 10%) с уровня 4F3/2 на нижележащие 4Ix/2 мультиплеты.
Список использованных источников
1. Исаев В.А., Игнатьев Б.В., Лебедев А.В., Плаутский П.Г., Аванесов С. А. Теплофизические особенности роста крупных монокристаллов вольфрамата бария для ВКР _ преобразования лазерного излучения // Экологический вестник научных центров Черноморского экономического сотрудничества. 2012. № 2.
2. Judd B. R. Optical absorption intensities of rare-earth ions / B. R. Judd // Phys. Rev. - 1961. - Vol. 127. - P. 750-762.
3. Ofelt G. S. Intensities of crystal spectra of rare-earth ions / G. S. Ofelt // J. Chem. Phys. - 1962. - Vol. 37. - P. 511-519.
4. Интенсивность f_fпереходов редкоземельных ионов Nd3+, Er3+, Tm3+ в кристаллах кальции-ниобий-галлиевого граната / И.А. Белова, Ф.А. Больщиков, Ю.К. Воронько и др. // физика твердого тела. - 2008. - том 50. - вып. 9. - С. 1552 - 1558.
5. Carnell W.T. Spectral Intensities of the Trivalent Lanthanides and Actinides in Solution. / W. T. Carnall, P. R. Fields, B. G. Wybourne // J. Chem. Phys. - 1965 _ Vol. 42. _ № 11. P. 3797-3806.
6.Kaminskii A. A. Laser Crystals / A. A. Kaminskii. - Springer, Berlin, 1981. - 456 P.
7.Spectroscopic study of floating zone technique-grown Nd3+-doped Ca MoO4 / L. H. C. Andrade, D. R. Ardila, L. B. Barbosa et al // Eur. Phys. J. Appl. Phys. - 2005. - Vol. 29. - P. 55-64.
8.Параметры интенсивности ионов неодима в кристаллах вольфраматов стронция / В.А. Исаев, А.В. Скачедуб, В.А. Клименко и др. // Экологический вестник научных центров Черноморского экономического сотрудничества. - 2013. - Т. 1. - С. 32-41.
9.Effect of annealing treatment on spectroscopic properties of a Nd3+-doped PbWO4 single crystal / Y. Chen, Y. Lin, Z. Luo et al // J. Opt. Soc. Am. B. - 2005. - Vol. 22. _№ 4. -P. 898-904.
10. Shannon R. D. Effective ionic radii in oxides and fluorides / R. D. Shannon, C. T. Previtt // ActaCrystallografiaВ. - 1969. - Vol. 25. _ № 5. - P. 925-9462.
11. Влияние структурных дефектов на физические свойства вольфраматов / Л. Н. Лимаренко, Ф. П. Алексеев, М. В. Пашковский и др. _Львов: Вищашкола, 1978. - 160 с.
12.Ebendorff-HeidepriemH. Tb3+f-dabsorptionasindicatorofthe effect of covalency on the Judd - OfeltЩ2parameteringlasses / H. Ebendorff-Heidepriem, D. Ehrt // Journal of Non-Crystalline Solids. - 1999. - Vol. 248. - P. 247-252.
13. Effect of glass composition on Judd-Ofelt parameters and radiative decay rates of Er3+ in fluoride phosphate and phosphate glasses / H. Ebendorff-Heidepriem, D. Ehrt, M. Bettinelli et al // Journal of Non-Crystalline Solids. - 1998. - Vol. 240. - P. 66-78.
14. Thermal and optical properties of Tm3+: SrMoO4 crystal /Xinghua Ma, Zhenyu You, Zhaojie Zhu et al // Journal of Alloys and Compounds. - 2008. - Vol. 465. - P. 406-411.
15. Кондон Е. Теория атомных спектров. / Е. Кондон, Г. Шортли. - М.: Издательство иностранной литературы, 1949. - 438 с.
16. VanVleck J.H. The puzzle of rare-earth spectra in solids // J. H. Van. Vleck // J. Phys. Chem. - 1937. -Vol. 41. _ № 1. - P. 67-80.
17.Spectroscopic properties of self-exited Raman scattering of the Nd3+: SrMoO4 crystal / H Lin, S Feng, W Cong-Shang et al // ActaPhysicaSinica - 2007. - Vol. 56. _ № 3. - P. 1751-1757.
18. Кузьмичева Г.М. «Структурная обусловленность свойств”. Часть III. «Кристаллохимия лазерных кристаллов”_М.: МИТХТ. 2004 г. - c. 80.
References
1. IsaevV.A., Ignat'evB.V., LebedevA.V., PlautskijP.G., AvanesovS. A. Teplofizicheskieosobennostirostakrupnyhmonokristallovvol'framatabarijadljaVKRpreobrazovanijalazernogoizluchenija // JekologicheskijvestniknauchnyhcentrovChernomorskogojekonomicheskogosotrudnichestva. 2012. № 2.(In Russian)
2. Judd B. R. Optical absorption intensities of rare - earth ions / B. R. Judd // Phys. Rev. - 1961. - Vol. 127. - P. 750-762.
3. Ofelt G. S. Intensities of crystal spectra of rare-earth ions / G. S. Ofelt // J. Chem. Phys. - 1962. - Vol. 37. - P. 511-519.
4. Intensivnost' f f perehodov redkozemel'nyh ionov Nd3+, Er3+, Tm3+ v kristallahkal'cii-niobij-gallievogogranata / I.A. Belova, F.A. Bol'shhikov, Ju.K. Voron'koi dr. // fizikatverdogotela. - 2008. - tom 50. - vyp. 9. - S. 1552 - 1558
5. Carnell W.T. Spectral Intensities of the Trivalent Lanthanides and Actinides in Solution. / W. T. Carnall, P. R. Fields, B. G. Wybourne // J. Chem. Phys. - 1965Vol. 42. _ № 11. P. 3797-3806.
6.Kaminskii A. A. Laser Crystals / A. A. Kaminskii. - Springer, Berlin, 1981. - 456 P.
7.Spectroscopic study of floating zone technique - grown Nd3+ - doped Ca MoO4 / L. H. C. Andrade, D. R. Ardila, L. B. Barbosa et al // Eur. Phys. J. Appl. Phys. - 2005. - Vol. 29. - P. 55-64.
8.Parametry intensivnosti ionov neodima v kristallah vol'framatov stroncija / V.A. Isaev, A.V. Skachedub, V.A. Klimenkoi dr. // JekologicheskijvestniknauchnyhcentrovChernomorskogojekonomicheskogosotrudnichestva. - 2013. - T. 1. - S. 32-41.(In Russian)
9.Effect of annealing treatment on spectroscopic properties of a Nd3+-doped PbWO4 single crystal / Y. Chen, Y. Lin, Z. Luo et al // J. Opt. Soc. Am. B. - 2005. - Vol. 22. _ № 4. - P. 898-904.
10. Shannon R. D. Effective ionic radii in oxides and fluorides / R. D. Shannon, C. T. Previtt // ActaCrystallografia V. - 1969. - Vol. 25. _ № 5. - P. 925-9462.
11. Vlijaniestrukturnyhdefektovnafizicheskiesvojstvavol'framatov / L. N. Limarenko, F. P. Alekseev, M. V. Pashkovskiji dr. _L'vov: Vishhashkola, 1978. - 160 s.(In Russian)
12. Ebendorff - HeidepriemH. Tb3+ f-d absorption as indicator of the effect of covalency on the Judd - Ofelt Щ2 parameter in glasses / H. Ebendorff - Heidepriem, D. Ehrt // Journal of Non - Crystalline Solids. - 1999. - Vol. 248. - P. 247-252.
13. Effect of glass composition on Judd - Ofelt parameters and radiative decay rates of Er3+ in fluoride phosphate and phosphate glasses / H. Ebendorff - Heidepriem, D. Ehrt, M. Bettinelli et al // Journal of Non - Crystalline Solids. - 1998. - Vol. 240. - P. 66-78.
14. Thermal and optical properties of Tm3+: SrMoO4 crystal /Xinghua Ma, Zhenyu You, Zhaojie Zhu et al // Journal of Alloys and Compounds. - 2008. - Vol. 465. - P. 406-411.
15. Kondon E. Teorijaatomnyhspektrov. / E. Kondon, G. Shortli. - M.: Izdatel'stvo inostrannoj literatury, 1949. - 438 s
16. Van Vleck J.H. The puzzle of rare - earth spectra in solids // J. H. Van. Vleck // J. Phys. Chem. - 1937. -Vol. 41. _ № 1. - P. 67-80.
17. Spectroscopic properties of self - exited Raman scattering of the Nd3+: SrMoO4 crystal / H Lin, S Feng, W Cong - Shang et al // ActaPhysicaSinica - 2007. - Vol. 56. _ № 3. - P. 1751-1757.
18. Kuz'micheva G.M. «Strukturnaja obuslovlennost' svojstv”. Chast' III. «Kristallohimija lazernyh kristallov” _ M.: MITHT. 2004 g. - s. 80
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Определение ионов Ва2+ с диметилсульфоназо-ДАЛ, с арсеназо III. Определение содержания ионов бария косвенным фотометрическим методом. Определение сульфатов кинетическим турбидиметрическим методом. Расчёт содержания ионов бария и сульфат-ионов в растворе.
контрольная работа [21,4 K], добавлен 01.06.2015Обзор метода исследования различных объектов под действием ультрафиолетового облучения. Измерение интенсивности люминесценции атомов, ионов, молекул при их возбуждении различными видами энергии. Люминесцентные зонды и метки. Флуоресцирующие молекулы.
презентация [767,3 K], добавлен 05.04.2018Характеристика, классификация и химические основы тест-систем. Средства и приёмы анализа различных объектов окружающей среды с использованием тест-систем. Определение ионов кобальта колориметрическим методом из растворов, концентрации ионов меди.
дипломная работа [304,6 K], добавлен 30.05.2007Понятие рефракции как меры электронной поляризуемости атомов, молекул, ионов. Оценка показателя преломления для идентификации органических соединений, минералов и лекарственных веществ, их химических параметров, количественного и структурного анализа.
курсовая работа [564,9 K], добавлен 05.06.2011Физико-химическая характеристика алюминия. Методика определения меди (II) йодометрическим методом и алюминия (III) комплексонометрическим методом. Оборудование и реактивы, используемые при этом. Аналитическое определение ионов алюминия (III) и меди (II).
курсовая работа [53,8 K], добавлен 28.07.2009Принципы отбора проб. Источники поступления загрязнений. Азот и его соединения. Кальций, магний, хлор, сульфат-ион. Определение ионов: водорода, аммония, нитрит-ионов, хлорид-ионов, Ca2+. Результаты химического анализа снежного покрова в г. Рязань.
курсовая работа [224,5 K], добавлен 15.03.2015Соединения магния, кальция и бария как лекарственные средства. Изменения в группе величины радиусов атомов и ионов, потенциал ионизации. Качественные реакции на ионы магния, кальция, стронция. Биологическая роль магния и кальция, значение для организма.
реферат [24,6 K], добавлен 14.04.2015Исследование электродных свойств оксидных бронз ванадия и вольфрама и создание на основе проведенных исследований твердофазных сенсоров для анализа ионов этих переходных металлов. Разработка и изготовление рабочих электродов на основе вышеуказанных бронз.
автореферат [35,5 K], добавлен 22.03.2009Основные стадии технологического процесса выращивания монокристалла методом вытягивания из расплава. Устройство теплового узла, классификация источников нагрева. Применение графитового тигля для выращивания монокристаллов германия методом Чохральского.
презентация [711,0 K], добавлен 19.02.2016Структура и свойства свободной воды, влияние ионов на ее состояние. Образование гидратных оболочек ионов при различных концентрациях. Изменение потенциальных барьеров молекул воды. Возникновение и природа потенциалов самопроизвольной поляризации.
презентация [2,2 M], добавлен 28.10.2013Исследование зависимости выхода по току от потенциала для бромид-ионов, их концентраций в растворах при совместном присутствии. Анализ методики электрохимического окисления иодид-ионов при градуировке. Описания реактивов, растворов и средств измерения.
дипломная работа [213,7 K], добавлен 25.06.2011Инструментальные методы решения задач химического анализа. Определение ионов Zn2+, Fe3+, Na+: роданильный, пламенно-фотометрический методы; потенциометрическое, кондуктометрическое титрование; люминесцентный анализ. Нефелометрическое определение Cl-ионов.
курсовая работа [120,7 K], добавлен 08.07.2015Уравнение состояния идеального газа. Электронные формулы атомов и элементов. Валентные электроны для циркония. Последовательное изменение окислительной способности свободных галогенов и восстановительной способности галогенид-ионов от фтора к йоду.
контрольная работа [451,5 K], добавлен 02.02.2011Изменение в группе величины радиусов атомов и ионов, потенциала ионизации. Окислительно-восстановительные реакции, реакции комплексообразования и образования малорастворимых соединений. Биологическое значение и применение титана и тантала в медицине.
реферат [153,0 K], добавлен 09.11.2014Характеристика, сведения об истории открытия элементов и их распространённости в природе. Изменение в группе величины радиусов атомов и ионов, потенциала ионизации. Свойства соединений азота в отрицательных степенях окисления: нитриды, гидроксиламин.
реферат [258,9 K], добавлен 28.04.2016Рассмотрение соединения лантанидов с органическими лигандами. Проявление характеристичной узкополосной люминесценции как в видимой, так и инфракрасной областях спектра. Излучение ионов Nd3+, Er3+, Yb3+ в ИК-области спектра, а также области их применения.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 04.01.2015Титриметрические методы, основанные на реакциях образования растворимых комплексных соединений или комплексометрия. Методы с получением растворимых хелатов - хелатометрия. Определение ионов-комплексообразователей и ионов или молекул, служащих лигандами.
реферат [31,0 K], добавлен 23.01.2009Особенности получения наночастиц серебра методом химического восстановления в растворах. Принцип радиационно-химического восстановления ионов металлов в водных растворах. Образование золей металла. Изучение влияния рН на величину плазмонного пика.
курсовая работа [270,7 K], добавлен 11.12.2008Понятие и работа процессов когезии и адгезии, смачивание и растекание. Краевой угол смачивания, гидрофобные и гидрофильные поверхности. Эффект Марангони и адсорбция ионов на кристалле. Электрокинетические явления и потенциал. Правила составления мицелл.
реферат [55,1 K], добавлен 22.01.2009Понятие ионитов, ионообменников, ионообменных сорбентов, их свойства и практическое значение. Отличительные особенности и преимущества использования волокнистых ионитов, методы их синтеза. Возможность и механизм сорбции ионов на волокнистых ионитах.
курсовая работа [70,9 K], добавлен 05.09.2013