Comparative study of the color centers in some fluoride single crystals

• Autorzy: Kaczmarek S. M. , Bensalah A. , Boulon G. , Kwaśny M. , Warchoł S. , Drozdowski W.

Warianty tytułu

PL

Porównawcze badania centrów barwnych niektórych monokryształów fluorku

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

γ-ray irradiation was used to carry out a comparative study of the induced optical absorp­tion phenomena and color center creation in the ultraviolet and visible spectral regions. The optical characterization of the colored structures has been performed by optical absorption and photolumine-scence measurements for different irradiation conditions. The F-center absorption band at 315 nm and 340 nm in LiLuF₄ and LiYF₄, respectively, is the dominating induced absorption feature. The ampli­tude of the induced absorption is reduced by more than a factor of 3 in Yb-doped crystals compared to the undoped ones. Comparison was made with other fluorides, such as LiF, CaF₂, BaF₂, KY₃F₁₀ and BaY₂F₈. In Yb-doped CaF₂, LiLuF₄, LiYF₄, BaY₂F₈ and KY₃F₁₀ we observed arising of two possible types of Yb²⁺ centers after γ-ray irradiation. For the entire materials excluding KY₃F₁₀ we found Yb²⁺ centers related to Yb³⁺, as an effect of recharging one of Yb³⁺ pair, while for KY₃F₁₀ we found Yb²⁺ centers related to isolated Yb³⁺ ions, as an effect of Compton electron capturing by isolated Yb³⁺ ion.

PL

Naświetlanie kwantami gamma wykorzystano do przeprowadzenia analizy porównawczej zjawiska indukowanej absorpcji w obszarach UV-VIS widma absorpcji monokryształów fluorków. Zmierzono dodatkową absorpcję oraz fotoluminescencję. Dominującą cechą indukowanego przez promieniowanie gamma widma absorpcji jest centrum typu F występujące dla długości fali 315 nm i 330 nm w kryształach LiLuF₄ i LiYF₄, odpowiednio. Intensywność absorpcji tego centrum zmniejsza się, co najmniej 3-krotnie, w przypadku w/w kryształów domieszkowanych Yb. Dokonano porównania centrów barwnych obserwowanych w innych fluorkach, takich jak: LiF, CaF₂, BaF₂, KY₃F₁₀ oraz BaY₂F₈. W kryształach CaF₂, LiLuF₄, LiYF₄, KY₃F₁₀ oraz BaY₂F₈ domieszkowanych Yb³⁺, po naświetleniu ich kwantami gamma, obserwowaliśmy powstanie dwóch różnych typów centrów Yb²⁺. Dla wszystkich tych materiałów, za wyjątkiem KY₃F₁₀ obserwowaliśmy centra Yb²⁺ związane z Yb³⁺, powstałe w efekcie konwersji jednego spośród pary tych Yb³⁺ do postaci Yb²⁺. W przypadku kryształu KY₃F₁₀ obserwowaliśmy centra Yb²⁺ związane z izolowanymi jonami Yb³⁺.

Słowa kluczowe

EN

color centers; LiYF4; LiLuF4; BaY2F8; KY3F10; induced absorption

PL

centra barwne; LiYF4; LiLuF4; BaY2F8; KY3F10; indukowana absorpcja

• Wydawca: Wojskowa Akademia Techniczna im. Jarosława Dąbrowskiego
• Czasopismo: Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej
• Rocznik: 2005
• Tom: Vol. 54, nr 1
• Strony: 29--44
• Opis fizyczny: Bibliogr. 17 poz., wykr.

Twórcy

autor

Kaczmarek S. M.

• Technical University of Szczecin, Institute of Physics, 70-310 Szczecin, Al. Piastów 48, Poland

autor

Bensalah A.

• Physical Chemistry of Luminescent Materials, Claude Bernard / Lyon 1 University, UMR CNRS, 5620, Bat. A. Kastler, 10 rue Ampere, 69622 Villeurbanne, France

autor

Boulon G.

• Physical Chemistry of Luminescent Materials, Claude Bernard / Lyon 1 University, UMR CNRS, 5620, Bat. A. Kastler, 10 rue Ampere, 69622 Villeurbanne, France

autor

Kwaśny M.

• Military University of Technology, Institute of Optoelectronics, 00-908 Warsaw, 2 Kaliski Str., Poland

autor

Warchoł S.

• Institute of Nuclear Chemistry and Technology, 03-195 Warsaw, Dorodna 16, Poland

autor

Drozdowski W.

• N. Copernicus University, Institute of Physics, 87-100 Toruń, 5 Grudziądzka Str., Poland

Bibliografia

• [1] A. Bensalah, K. Shimamura, et al., J. Cryst. Growth, 223, 2001, 539.
• [2] C. M. Combes, P. Dorenbos, et al., J. Lumin. 71, 1997, 65.
• [3] A. T. Davidson, A. G. Kozakiewicz, et al., J. Appl. Phys. 86, 1999, 1410.
• [4] W. Hayes and R. F. Lambourn, Phys. Stat. Sol. (b), 57, 1973, 693.
• [5] G. M. Renfro, L. E. Halliburton, et al., J. Phys. C, 13, 1980, 1941.
• [6] M. V. Nikanowich, A. P. Shkabapevich, et al., Sov. Sol. St. Physics, 30, 1988, 1861.
• [7] A. Bensalah, M. Nikl, et al., Rad. Eff. Def. Sol., 157, 2002, 563.
• [8] K. Shimamura, N. Mujilatu, et al., J. Cryst. Growth 197, 1999, 896.
• [9] E. Sonder, W. A. Sibley, et al., J. H. Crawford and L. M. Slifkin (Eds.), Point Defects in Solids, Chap. 4, New York, 1972.
• [10] A. I. Nepomnyashchikh, E. A. Radzhabov, et al., Rad. Eff. Def. Sol., 157, 2002, 715.
• [11] H. Sato, H. Achida, et al., J. Appl. Phys. 91(9), 2002, 5666.
• [12] H. Sato, K. Shimamura, et al., Jpn. J. Appl. Phys. 41, 2002, 2028.
• [13] C. R. Riley and W. Sibley, Phys. Re. B1 2789, 1970.
• [14] R. A. Jackson, M. E. G. Valerio and J. F. de Lima, Rad. Eff. Def. Sol., 154, 2001, 243.
• [15] E. Loh, Phys. Rev. 184, 1969, 348.
• [16] J. Rubio O., J. Phys. Chem. Solids 52, 1991, 101.
• [17] S. M. Kaczmarek, T. Tsuboi, et al., Biul. WAT, 12(616), 2003, 27-47.