Низкотемпературная люминесценция и термостимулированная люминесценция монокристаллов BeO : Mg

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...

The Influence of Chromium Impurity on the Spectral Characteristics of ZnWO4 Crystals

“…Assuming that these peaks are elementary and ∆=Т h -T l and δ=Т h -Т m , determined parameters of asymmetry of peaks (form factor) µ g =δ/∆. For both peaks values are obtained µ g ≈0.46 and 0.41, which corresponds to the kinetics of the first order [12] and the process of release of the stored light takes place in monomolecular kinetics.…”

“…Lushchik [13] expression: E=k B T m 2 /δ (k B -Boltzmann constant; А cprobability of capture, А р -probability of recombination). The thermo activating parameters of the dominant peaks were also calculated by the formula [12]: Е=2,52k B T m 2 /∆-2k B T m . The values of the thermal depth of the traps that are related to the dominant peaks obtained by different methods were averaged.…”

Тушение Люминесценции В Керамиках Оксида Алюминия Допированных Магнием

“…Люминесцентные свойства материалов активно исследуются с целью создания на их основе высокоэффективных люминофоров. Среди них несомненный интерес вызывают оксидные системы, применяемые в различных областях науки и техники [1][2][3]. Оксид алюминия в монокристаллическом и наноструктурном состоянии используется в настоящее время как детектор для люминесцентной дозиметрии ионизирующих излучений [4][5].…”