No abstract

No abstract

Люминесценция и термостимулированная люминесценция (ТСЛ) кристаллов BeO : Mg исследованы при T = 6−380 K. Получены кривые ТСЛ, а также спектры люминесценции (1.2−6.5 eV), возбуждения и отражения (3.7−20 eV). Установлено, что внедрение изовалентной примеси магния в BeO приводит к появлению трех новых широких полос люминесценции при 6.2−6.3, 4.3−4.4 и 1.9−2.6 eV. Первые две отнесены к излучательной аннигиляции релаксированного околопримесного (Mg) экситона, возбужденное состояние которого формируется в результате переноса энергии свободными экситонами. Примесные ВУФ-и УФ-полосы сопоставлены с таковыми для собственной люминесценции BeO, обусловленной излучательной аннигиляцией автолокализованных экситонов (АЛЭ) двух типов: в BeO : Mg полоса при 6.2−6.3 eV сопоставлена с полосой BeO при 6.7 eV (АЛЭ 1 ), а полоса при 4.3−4.4 eV -с полосой BeO при 4.9 eV (АЛЭ 2 ). В видимой области спектр люминесценции обусловлен суперпозицией внутрицентровых переходов в примесном комплексе, включающем ион магния. Проявление полос рентгенолюминесценции BeO : Mg при T =6 K свидетельствует об их возбуждении при переходах зона-зона и в рекомбинационных процессах. Определены энергетические характеристики примесных состояний в BeO : Mg, выявлено влияние изовалентной примеси на флуктуационную перестройку структуры BeO : Mg в области термической трансформации АЛЭ 1 → АЛЭ 2 .Работа выполнена при частичной финансовой поддержке постановления № 211 Правительства Российской Федерации (контракт № 02.A03.21.0006, ключевой центр превосходства " Радиационные и ядерные техноло-гии") и Министерства образования и науки Российской Федерации (базовая часть госзадания на выполнение НИР для УрФУ им. Б.Н. Ельцина). DOI: 10.21883/FTT.2018.01.45300.171 ВведениеВпечатляющие успехи в изучении процессов излуча-тельного и безызлучательного распадов низкоэнергети-ческих электронных возбуждений в щелочно-галоидных кристаллах (ЩГК) [1,2] послужили мощным стимулом для многочисленных исследований других кристалли-ческих систем. В их числе следует выделить класс широкощелевых оксидов, отличающихся как уникаль-ными физико-химическими и оптическими свойствами, так и радиационно-оптической устойчивостью. Однако даже ближайший аналог ЩГК -кубический MgO -продемонстрировал существенные отличия в процессах релаксации низкоэнергетических электронных возбужде-ний [3][4][5]. Еще больше отличий от ЩГК было выявлено в ходе исследований кристаллических систем с понижен-ной симметрией.Так, исследование люминесценции гексагонального оксида бериллия имеет продолжительную историю. Еще в 1881 г. В. Крукс (Crookes) первым наблюдал и описал яркую радиолюминесценцию порошка BeO [6]. Однако лишь спустя семьдесят лет были выполнены первые спектроскопические исследования широкополос-ной ультрафиолетовой (УФ) люминесценции BeO при комнатной температуре [7,8] и температуре жидкого воздуха [9]. Появление объемных монокристаллов BeO оптического качества [10,11] стимулировало детальные исследования кристаллографической структуры, люми-несценции и электронных возбуждений в BeO.Кристаллы оксида бери...

Luminescence and thermally stimulated luminescence (TL) of BeO:Mg crystals are studied at T = 6-380 K. The TL glow curves and the spectra of luminescence (1.2-6.5 eV), luminescence excitation, and reflection (3.7-20 eV) are obtained. It is found that the introduction of an isovalent magnesium impurity into BeO leads to the appearance of three new broad luminescence bands at 6.2-6.3, 4.3-4.4, and 1.9-2.6 eV. The first two are attributed to the radiative annihilation of a relaxed near-impurity (Mg) exciton, the excited state of which is formed as a result of energy transfer by free excitons. The impurity VUV and UV bands are compared with those for the intrinsic luminescence of BeO caused by the radiative annihilation of self-trapped excitons (STE) of two kinds: the band at 6.2-6.3 eV of BeO:Mg is compared with the band at 6.7 eV (STE1) of BeO, and the band at 4.3-4.4 eV is compared with the band at 4.9 eV (STE2) of BeO. In the visible region, the luminescence spectrum is due to a superposition of intracenter transitions in an impurity complex including a magnesium ion. The manifestation of X-ray induced luminescence bands at T = 6 K in BeO:Mg indicates their excitation during band-to-band transitions and in recombination processes. The energy characteristics of the impurity states in BeO:Mg are determined; the effect of the isovalent impurity on the fluctuation rearrangement of the BeO:Mg structure in the thermal transformation region of STE1 →STE2 is revealed.