(S, L, Jj-мультиплет |
Энергия штарковских уровней. |
Количество уровней |
|
см-1 |
теор. |
эксп. |
|
|
|
||
Кристалл СаР2, 20 К [242, 243]
7F a |
О |
1 |
1 |
7Ft |
263 |
1 |
1 |
5Z>o |
14 381 |
1 |
1 |
5Z>i |
14497 |
1 |
1 |
Таблица 2.14. |
Штарковское расщеплеппо мультпплмгов иоиа Ьу2-h |
|
(S.L. J ) - |
Количество уровней |
|
Энергия штарковских уровней, см-1 |
|
|
мультпплст |
|
|
|
теор. |
эксп. |
Кристалл CaF2, 77 К [244]
s/8 |
О, 5, |
29, 385, 413, 442, 466 |
|
7 |
7 |
|||
5/т |
4267, |
4310, |
4326, |
4370, |
4417, |
4441 |
6 |
6 |
|
|
|
|
Кристалл SrF2, 77 К [245] |
|
|
||
sh |
О, 45, 234, 322, 348, 374, 394 |
7 |
7 |
|||||
Чч |
4250, |
4283, |
4297, |
4338, |
4377, |
4399 |
6 |
6 |
Таблица 2.15. Штарковское расщепление мультиплетов попа tJ3+
(S, L , J)- |
|
|
|
|
|
|
|
|
Количество |
||
|
|
|
Энергия штарковских уровней, см-1 |
Уровней |
|
||||||
мультиплет |
|
|
|
теор. |
эксп. |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
Кристалл CaF2, 77 К [246, 247] |
|
|
|||
|
0, |
329, |
414, |
494, |
667 |
|
|
5 |
5 |
||
'Ч г |
4444, 4505, |
4583, 4651, 5050, 5376 |
6 |
6 |
|||||||
|
|
|
|
|
|
Кристалл SrF2, 77 К [246-248] |
|
|
|||
VV. |
0, |
169, |
206, |
303, |
460 |
|
|
5 |
5 |
||
Ч 'Чг |
4132, |
4509, 4613, 4819, |
5285, |
5494 |
6 |
||||||
6 |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
Кристалл BaF2, 77 К [246-248] |
|
|
|||
* 4 |
0, 357 |
|
|
|
|
|
5 |
2 |
|||
tJ»l, |
4049, |
4175, |
4515, |
4955, |
5187, |
5376 |
6 |
6 |
|||
ДЕ, см-1
ДЕ, см-1
466
174
394
149
|
ДЕ, см-1 |
|
667 |
|
932 |
I |
460 |
1 |
|
1 |
1362 |
|
357* |
|
1327 |
Мультиплет |
Энергия штарковскпх уровней, |
Мультлплст |
Энергия штарковскпх уровнен, |
|
см -1 |
||||
Кристалл BeAl2Ot, 300 К [264] |
Кристалл А120 3, 4,2 К [265-268] |
|||
Чг |
0 |
Ч г |
0, 38,7 |
107 |
гЕ |
18250,20120 |
гЕ |
17 987, |
20476 |
C M - I
Таблица 2.17. Штарковское расщепление мультпплетов иопа Сг3+
Мультн- |
Энергия штарковскпх уровней, см -1 |
|||
плет |
||||
Кристалл LiCaAlFe, 300 К |
[289] |
|||
кАг |
0 |
|
|
|
*Е |
15 400 |
|
|
|
Ч г |
16 000 |
|
|
|
4 i |
16 400 |
|
|
|
4 ia |
23 500 |
|
|
|
Кристалл Na3Ga2Li3F,2, 18 К [284] |
||||
м , |
0 |
|
|
|
*Е |
15 500 |
|
|
|
Ч 2 |
16 000 |
|
|
|
Чг |
16 420 |
|
|
|
Чг |
22 990 |
|
|
|
ч 1а |
23 470 |
|
|
|
Ч 1Ъ |
35 840 |
|
|
|
Кристалл ВеА120 4, 300 К [249] |
||||
М г |
0 |
|
|
|
гЕ |
14 701, |
|
14 747 |
|
4 i |
15 264, |
15 405, 15 503 |
||
Чг |
15 455*, |
15 675*, |
16 555* |
|
|
375 К |
[249] |
|
|
кАг |
0 |
|
|
|
2Е |
14 678, |
14 724 |
|
|
4 t |
15 243, |
15 384*. 15 482* |
||
Чг |
15 420*, |
15 640*, |
16 520* |
|
Кристалл Be3AI2(Si03)e, 77 К [250—: |
||||
М , |
0, 1,79 |
|
|
|
*Е |
14 656, |
14717 |
|
|
Чг |
15 140, |
15 860 |
|
|
Ч г |
21037 |
|
|
|
Мульти- |
|
|
|
плет |
Энергия штаркопскнх уровней» ем- |
||
|
Кристалл А12Ол, 300 |
К [253-257] |
|
кАг |
0, 0,38 |
|
|
2Е |
14403, |
14432 |
|
Чг |
14940, |
15 150, |
15 172 |
Чг 18000, 18400
Чг 20993, 21068, 21357 Чг 24400, 25 500
Кристалл У3А150,2, 77 К [258-261]
М 2 |
0 |
гЕ |
14 516, 14 536 |
Ч г |
16 700 |
Чг |
23 200 |
Кристалл Y3Sc2Ga30 12, 300 К [262] |
|
м 2 |
0 |
гЕ |
14440 |
Чг |
14790 |
Чг |
21130 |
|
Кристалл Y3Ga50 12, 300 К [262] |
*Аг |
0 |
2Е |
14 450 |
Чг |
15 100 |
Чг |
21520 |
Кристалл (La, Lu)3(La, Ga)2Ga30 12, 300 К [262]
М2 |
0 |
Ч г |
13500 |
2Е |
14 500 |
Чг |
19 670 |
Мульти- |
Энергия штарковскнх уровней, см-1 |
Мульти- |
Энергия штарковскнх уровней, см-1 |
|||||
плет |
плет |
|
||||||
Кристалл Gd3Sc2Ga3Ol2, 4,2 К [286] |
|
Кристалл Gd3Ga50 12, 300 К [262] |
||||||
м , |
0 |
|
|
|
М, |
|
0 |
|
кт2 |
14 354, |
14 382, |
14 420, |
14 440, |
|
|
14 360 |
|
|
14 470, |
14 533 |
|
|
кТ2 |
|
14 740 |
|
2Еа |
14 714, |
14 754 |
15 719 |
|
«Г, |
|
21 040 |
|
2Т1„ |
15 074, |
15 298, |
|
|
Кристалл ZnW04, 77 К [263] |
|||
кт 1а |
19 824, 20 014, 20 700, 20 800, |
|
||||||
|
20 900, |
20 950 |
|
|
м« |
|
0 |
|
гТы |
21 500, |
22 020, |
22 100 |
|
кТ2 |
|
12 330, |
13 970 |
м , |
27 277 |
29 138, |
29 189 |
|
i T l |
|
18950, |
19 760 |
2Т2Ь |
29 078, |
|
|
|
|
|
||
2Т 1Ь |
29334, |
29 447 |
|
|
|
|
|
|
гЕь |
31261 |
|
|
|
|
|
|
|
kT ib |
32 052, |
32 082, |
32 200, 32 249, |
|
|
|
|
|
|
32 406, |
32 440 |
|
|
|
|
|
|
|
300 К [262] |
|
|
|
|
|
||
м 2 |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
гЕ |
14 430 |
|
|
|
|
|
|
|
кТ2 |
14 480 |
|
|
|
|
|
|
|
кТ 1 |
20 835 |
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 2.18. Штарковское расщепление мультиплетов попа Со2+
Мультиплст |
Энергия штарковскнх уровней, см-1 |
|
Кристалл MgF2, 77 К [271] |
4 i |
О, 152, 798, 1087, 1256, 1398 |
кТг |
6801, 6810, 6880, 6893, 6928 |
Таблица 2.19. |
Штарковское расщепление мультнплетов иона Ni2+ |
|
|
||||
Мульти- |
Энергия штарковских уровней, ьм-1 |
Мультн- |
Энергия штарковских уровней, см-*1 |
||||
плет |
плет |
||||||
Кристалл MgFs, 20-77 К [270, 287] |
|
Кристалл MgO, 77 К [287] |
|||||
М , |
| 0, 1, |
6 |
м* |
0 |
|
|
|
*Т2 |
6506, 6543, 6630, 6672, 6797, 6920 |
зт2 |
8002, 8180, 8422, 8842 |
|
|||
3Tl |
11200, 11800, 12 600 |
aTl |
13000 |
13 500, |
14 300, |
14750 |
|
m |
15 500 |
13000, |
|||||
хТг |
20 535 |
хТг |
21 100 |
|
|
|
|
aT t |
22 700,24000,24500 |
аг, |
23 895, |
24 040, |
24200, |
24400 |
|
Мультиплет |
Энергия штарковских |
Мультиплет |
Энергия штарковских |
|
уровней, см- 1 |
уровней, см- 1 |
|||
Кристалл MgF2, 10-77 К [288] |
Кристалл CsCaF3, 80 К [269] |
|||
м 2 |
0 |
|
*а 2 |
0 |
|
10 100 |
|
<т2 |
8660, 8669, 8680, 8691 |
гЕ |
12 700 |
|
2Е |
12 597 |
2Г, |
13 400 |
|
*Tt |
12 952, 12 958 |
|
16300, |
18 350 |
|
|
кт а |
27 300 |
|
|
|
Для создания новых функциональных схем, а также для эффективной реа лизации принципов ап-конверсип п селективного ступенчатого возбуждения генерации СИ лазерных кристаллов с Ьп3+-ионамп, не говоря о многочисленных чисто спектроскопических задачах, требуется точная информация об энергии штарковских уровней их активаторов (и коактиваторов). К сожалению, поло жение дел удовлетворительным назвать здесь нельзя. Это видно из сравнения содержания табл. 4.1—1.7, 1.9 и 2.2—2.18 — свой спектроскопический «пас порт» имеют не более 30% известных генерирующих кристаллов. Специалис там известно, что определение точной штарковской структуры уровней Ьп3+-ионов по их спектрам поглощения, люминесценции и СИ представляет со бой трудоемкую и сложную задачу, особенно в случае упорядоченных много центровых кристаллов и разупорядоченных соединений. Но без решения этой задачи трудно ожидать заметных успехов в поисковых исследованиях и в по нимании многочисленных процессов, которые происходят в кристаллах в ре жиме генерации СИ. Отсутствие прецизионных сведений об энергии штарков ских уровней (и ее температурной зависимости) делает невозможным надежную идентификацию обнаруженных индуцированных переходов и всей схемы гене рации кристалла. Это также сильно сдерживает и дальнейшее развитие теории кристаллического поля Ьп3+-ионов, особенно в части ее интерпретационных ас пектов, связанных с интенсивностными и поляризационными характеристика ми межштарковеких переходов. Сложная обстановка складывается с кристал лами, содержащими лазерные ТМ-активаторы. Здесь генерационные исследова ния опережают спектроскопические, чему способствуют методы лазерной на качки. Конечно, все, чья профессиональная деятельность лежит в области фи зики и спектроскопии лазерных активированных кристаллов, хорошо пони мают сложившиеся обстоятельства и предпримут необходимые шаги в этом на правлении спектроскопических исследований.
ЛИТЕРАТУРА
1.Ельяшевич М . А . Спектры редких земель. М.: Гостехтеориздат, 1953.
2.Феофилов П. П. Поляризованная люминесценция атомов, молекул и кристаллов. М.:
Физиатгиз, 1959.
3- Dieke G. Н. // Advances in quantum electronics// Ed. J R. Singer. N. Y.: Columbia Univ. press, 1961. P. 164.
4.Dieke G. //., Crosswhite If. W . И Appl. Opt. 1963. Vol. 2. P. 675.
5.Feofilov P. P. // Acta phys. polon. 1964. Vol. 26. P. 331.
6.Gorlich P .y Karras H., KotiizG., Lehmann R . Spectroscopic properties of activated laser crystals. Berlin: Akad.-Verl., 1965.
7.Спектроскопия кристаллов / Отв. ред. С. В. Грум-Гржимайло, П. П. Феофилов. М.: Наука, 1966.
8. Dieke G. И. Spectra and energy levels of rare earth ions in crystals. N. Y.: W iley, 1968.
9.DiBartolo B> Optical interaction in solids. N. Y.: Wiley, 1968.
10. Спектроскопия кристаллов / Отв. ред. С. В. Грум-Гржпмайло, Б. С. Скоробогатов,
П.П. Феофилов, В. И. Черепанов. М.: Наука, 1970.
11.Спектроскопия кристаллов / Отв. ред. П. П. Феофилов. Л.: Наука, 1973.
12. Бокша О. 11., Грум-Гржимайло С. В . Исследование оптических спектров кристаллов
с ионами группы железа при комнатной и низких температурах. М.: Наука, 1972.
13.Спектроскопия лазерных кристаллов с ионной структурой / Отв. ред. Д. В. Скобельцын. М.: Наука, 1972.
14. Гайдук N1. //., З о л и н В .Ф Г а й ге р о о а Л. С. Спектры люминесценции европия. М.:
Наука, 1974.
15.Каминский А. А ., Лазерные кристаллы. М.: Наука, 1975.
16.Свиридов Д . Т.у Свиридова Р. /Г., Смирнов 10. Ф. Оптические спектры ионов переходных
металлов в кристаллах. М.: Наука, 1976.
17.Спектроскопия кристаллов / Отв ред. П. П. Феофилов. Л.: Наука, 1978.
18.Rcisfeld В ., Jorgensen С. К . Lasers and excited states of rare earth. Berlin etc.: Springer,
1977.
19.Волошин В . A . Влияние давления иа спектры редких земель. Киев: Наук, думка, 1979.
20.Kaminskil А . А . Laser crystals, their physics and poperties. Berlin etc.: Springer, 1981.
21.Кустов E. Ф., Бопдуркип Г. A ,, Муравьев Э. //., Орловский В . П. Электронные спектры
соединений редкоземельных элементов. М.: Наука, 1981.
22.Спектроскопия кристаллов / Отв. ред. А. А. Каминский, 3. Л. Моргенштерн, Д. Т. Сви ридов. М.: Наука, 1975.
23.Спектроскопия кристаллов / Отв. ред. А. А. Каплянскпй. Л.: Наука, 1983.
24.Спектроскопия кристаллов / Отв. ред. А. А. Каплянскпй. Л.: Наука, 1985.
25. Физика и спектроскопия лазерных кристаллов / А. А. Каминский, Л. К. Аминов,
В. Л. Ермолаев и др. М.: Наука, 1986.
26.Kane-Maguire С., Koningstein J. А . // J. Chem.’ Phys. 1973. Vol. 59. Р. 1899.
27.Kaminskil А, А . // Opto-electron. 1971. Vol. 3. Р. 19.
28.Abragam Л., Bleany В. Electron paramagnetic resonance of transition ions. Oxford: Claren don press, 1970.
29.Альтшулер C. A ., Козырев Б. M. Электронный парамагнитный резонанс соединении
элементов промежуточных групп. М.: Наука, 1972.
30.Маханем А. Г., Корольков В. С. Аналитические методы в кваптовомехаиическои теории
возмущений. Минск: Наука и техника, 1982.
31.Bethe 11. // Ann. Phys. (Leipzig). 1929. Bd. 3. S. 133.
32. В allhausen C. J. Introduction to ligand field theory. N. Y.: McGraw-Hill, 1963.
33.Wybourne В . G. Spectroscopic properties "of rare earth. N. Y.: Wiley, 1965.
34.Свиридов Д. T., Смирнов 10. Ф. Теория оптических спектров попов переходных метал
лов. М.: Наука, 1977.
35. Кулагин Н. А., Свиридов Д. Т. Методы расчета электронных структур свободных п
ипримесных попов. М.: Наука, 1986.
36.Griffith J. S. The theory of transition-metal ions. Cambridge: Cambridge Univ. press, 1961.
37.Eremin M. I7., Kornienko A . A. H Phys. status solidi B. 1977. Vol. 79. P. 775.
38.Anisimov F., Dagus R. // Ibid. 1972. Vol. 53. P. 85.
39.Newman D. J . /I Adv. Phys. 1971. Vol. 20. P. 197.
40. |
Айзенберг И. В., |
Малкин Б. 3., |
Сиголов А . Л . II ФТТ. 1971. T. |
13. C. |
2566. |
41. |
Айзенберг И . Б., |
Давыдова М . Л\, Малкин Б . 3. н др. // Там же. |
1973. Т. 15. С. 1345. |
||
42. |
Sternheimer R . Л/., Blume Л/., |
Peieris R. F. f[ Phys. Rev. 1968. |
Vol. |
173. P. 376. |
|
43.Hutchings M. 7\, Ray D . К. // Proc. Phys. Soc. 1963. Vol. 81. P. 663.
44.Sugano S . y Tanabe Y., Kamimura 11. Multiplots of transition metal ions in crystals. N. Y.;
L.: Acad, press, |
1970. |
45. New m anD .J.y |
B ish to n S .S ., Curtis М . М . Л Taylor C. D. If J. Phys. C. 1971. Vol. 4. |
P. 3234.
46.Edgar A., Newman D. J. II Ibid. 1975. Vol. 8. P. 4023.
47. |
N e w m a n D .J ., |
Stedman G. E. // J . Chem. Phys. 1969. |
Vol. 51. |
P. 3013. |
48. |
Малкин В. 3 ., |
Иваненко 3. I f Айзенберг И . В . // ФТТ. |
1970. Т. |
18. С. 1873. |
49.Ларионов А . Л., Малкин Б . 3. // Оптика и спектроскопия. 1975. Т. 39. С. 1109.
50.Иваненко 3. //., Малкин Б. 3 . // ФТТ. 1972. Т. 14. С. 153.
51.Dick В. G., Overhauser А . W. // Phys. Rev. 1958. Vol. 112. Р. 90.
52.International tables for Y-ray crystallography. Birmingham: Kynoch press, 1952. Vol. 1.
53.Esterowtz L., Bartoli F . Allen R . E. et al. // Phys. Rev. B. 1979. Vol. 19. P. 6442.
54. |
Renfro G.M., |
Mindscheif J . C., Sibley W |
A., |
Belt R . F . // J. |
Luminescence. 19S0. |
55. |
Vol. 22. P. |
51. |
Ibid. |
1985. Vol. 33. |
P. 391. |
A d a m J . L . , |
Sibley W. A ., GabbeD. R. f / |
56.Kaminskil A . A . // Phys. status solidi A. 1986. Vol. 97. P, К53.
57.Каминский А . А ., Курбанов if., Пелевин А . В. и др. // Пав. АНСССР, Неорган. мате
риалы. 1988. Т. 24. С. 522.
58. Yen W- Л/., Scott W. С.у Schawlow A. L J f Phys. Rev. А. 1904. Vol. 136. Р, 271. 59. CarnallW. Т ., Fields Р. Я., Sarup Я. / / J. Chem. Phys. 1969. Vol. 51. Р. 2587.
5* 131