- PII
- 10.31857/S0044451024060014-1
- DOI
- 10.31857/S0044451024060014
- Publication type
- Article
- Status
- Published
- Authors
- Volume/ Edition
- Volume 165 / Issue number 6
- Pages
- 757-766
- Abstract
- Для электронной подсистемы ионов переходных металлов, встроенных в кристаллическую решетку или сформировавших комплекс с лигандами, наблюдается эффективное уменьшение межэлектронного отталкивания по сравнению со свободными ионами, которое в современной литературе упоминается как нефелоксетический эффект. В данной работе исследуется роль нефелоксетического эффекта при формировании электронного спектра ионов Fe2+ в матрицах CdTe и ZnSe. Экспериментальная оценка соответствующих поправок осуществлена на основе анализа двух переходов - хорошо известного 5T2(5D) → 5E(5D), позволяющего зафиксировать величину кристаллического поля, и менее изученного 3T1(3H) → 5E(5D). Обнаружение бесфононной линии данного перехода в CdTe:Fe позволило сравнить свойства двух люминесцентных систем и продемонстрировать, что для иона Fe2+ в CdTe роль нефелоксетического эффекта заметно возрастает. На основе полученных экспериментальных данных в сочетании с расчетами в рамках теории кристаллического поля уточнены значения параметров Рака для ионов Fe2+ в матрицах CdTe и ZnSe. Продемонстрированная в работе роль нефелаксетического эффекта для ионов Fe2+ в двух схожих по структуре матрицах важна как для практических задач, связанных с совершенствованием ИК-лазерных систем, так и для разрешения некоторых фундаментальных вопросов квантовой химии.
- Keywords
- Date of publication
- 01.06.2024
- Year of publication
- 2024
- Number of purchasers
- 0
- Views
- 136
References
- 1. A. E. Dormidonov, K. N. Firsov, E. M. Gavrishchuk et al., Appl. Phys. B 122, 211 (2016).
- 2. Y. Wang, T. T. Fernandez, N. Coluccelli et al., Opt. Express, 25, 25193 (2017).
- 3. S. Mirov, V. Fedorov, I. Moskalev et al., J. Luminescence, 133, 268 (2013).
- 4. J. Cook, M. Chazot, A. Kostogiannes et al., Opt. Mater. Express 12, 1555 (2022).
- 5. Y. Luo, M. Yin, L. Chen et al., Opt. Mater. Express 11, 2744 (2021).
- 6. А. И. Белогорохов, М. И. Кулаков, В. А. Кремерман и др., ЖЭТФ 94, 174 (1988) [A. I. Belogorokhov, M. I. Kulakov, V. A. Kremerman et al., Sov. Phys. JETP 67, 1184 (1988)].
- 7. М. Н. Сарычев, И. В. Жевстовских, Ю. В. Коростелин, и др., ЖЭТФ 163, 96 (2023).
- 8. А. М. Воротынов, А. И. Панкрац, М. И. Колков, ЖЭТФ 160, 670 (2021).
- 9. S. B. Mirov, I. S. Moskalev, S. Vasilyev et al., IEEE Journal of Selected Topics in Quantum Electronics 24, 1 (2018).
- 10. J. Shee, M. Loipersberger, D. Hait et al., J. Chem. Phys. 154, 194109 (2021).
- 11. K. Li, H. Lian, R. Van Deun et al., Dyes and Pigments 162, 214 (2019).
- 12. Chr. K. Jurgensen, Progress in Inorganic Chemistry 4, 73 (1962).
- 13. Molecular Electronic Structures of Transition Metal Complexes II. Structure and Bonding, ed. by D. Mingos, P. Day and J. Dahl, Springer, Berlin (2011).
- 14. B. N. Figgis and M. A. Hitchman, Ligand field theory and its applications, Wiley–VCH, New York (2000).
- 15. L. Lang, M. Atanasov and F. Neese, J. Phys. Chem. A 124, 1025 (2020).
- 16. E.-L. Andreici Etimie, N. M. Avram, and M. G. Brik, Opt. Mater. X 16, 100188 (2022).
- 17. A. Suchocki, S. W. Biernacki, A. Kaminska et al., J. Lumin. 102-103, 571(2003).
- 18. K. P. O’Donnell, K. M. Lee, and G. D. Watkins, J.Phys.C: Solid State Phys. 16, 723 (1983).
- 19. J. W. Evans, T. R. Harris, B. R. Reddy et al., J. Lumin. 188, 541 (2017).
- 20. G. Roussos, H.-J. Schulz, M. Thiede, and J. Lumin. 31-32, 409 (1984).
- 21. V. V. Fedorov, S. B. Mirov, A. Gallian et al., IEEE J. Quant. Electr. 42, 907 (2006).
- 22. A. Salem, E. Saion, N. Al-Hada et al., Appl. Sci. 6, 278 (2016).
- 23. E. E. Vogel, O. Mualin, M. A. de Orue et al., Physical Review B 50, 5231 (1994).
- 24. S. B. Mirov, V. V. Fedorov, D. Martyshkin et al., IEEE J. Selected Topics in Quan. Electron. 21, 1601719 (2015).
- 25. R. I. Avetisov, S. S. Balabanov, K. N. Firsov et al., J. Crystal Growth 491, 36 (2018).
- 26. A. Gladilin, S. Chentsov, O. Uvarov et al., J. Appl. Phys. 126, 015702 (2019).
- 27. M. P. Frolov, Yu. V. Korostelin, V. I. Kozlovsky, and Ya.K. Skasyrsky, Opt. Lett. 44, 5453 (2019).
- 28. V. S. Krivobok, D. F. Aminev, E. E. Onishchenko et al., JETP Lett. 117, 344 (2023).
- 29. J. Peppers, V. V. Fedorov, and S.B. Mirov, Opt. Express 23, 4406 (2015).
- 30. R. Kernocker, K. Lischka, L. Palmetshofer et al., J. Crystal Growth 86, 625 (1988).
- 31. D. F. Aminev, A. A. Pruchkina, V. S. Krivobok et al., Opt. Mat. Express 11, 210 (2021).
- 32. В. С. Багаев, В. С. Кривобок, Е. Е. Онищенко и др., ЖЭТФ 140, 929 (2011).
- 33. S. Sugano, Y. Tanabe, and H. Kamimura, Multiplets of Transition-Metal Ions in Crystals, Academic Press, New York (1970).
- 34. Y. Tanabe and S. Sugano, J. Phys. Soc. Jpn. 9, 753 (1954).
- 35. C. E. Housecroft, A. G. Sharpe, Inorganic Chemistry (4th ed.), Prentice Hall, Hoboken (2012).
- 36. A. L. Tchougreff and R. Dronskowski, International Journal of Quantum Chemistry 109, 2606 (2009).
