EPR in Triplet States of the Self-Trapped Exciton

Marrone, M. J.; Patten, F.W.; Kabler, M. N.

doi:10.1103/physrevlett.31.467

Cited by 78 publications

(8 citation statements)

References 6 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…We performed first-principles electronic structure calculations as a guide for interpreting observations on transient absorption induced by electron-hole pair production in BaBrCl. Many detailed experimental studies using specialized techniques have been used to construct what is now a reasonably complete understanding of STEs and their conversion to F-H defect pairs in alkali halides, including optically-detected electron paramagnetic resonance [33], electron-nuclear double resonance [34], polarized spectroscopy with oriented self-trapped holes and self-trapped excitons [35], time-resolved absorption [36], experiments conducted on mixed crystals [37], and under applied stress [38]. While STE phenomena have continued to be discovered in additional materials through the present day, no other material has received the attention of so many experimental techniques focused on its STE properties as alkali halides, except possibly SiO 2 due to its technological importance.…”

Section: Electronic Structure Calculations Of Self-trapped Excitomentioning

confidence: 99%

Picosecond Absorption Spectroscopy of Excited States in BaBrCl with and without Eu Dopant and Au
Li
¹
,
Gridin
²
,
Üçer
³

et al. 2019
Phys. Rev. Applied
7
2
4
0
View full text Add to dashboard Cite

We measure picosecond absorption spectroscopy on BaBrCl samples that are undoped, doped with europium to make activated scintillators, and codoped with gold (as AuBr3 in the melt) to increase light yield. The time-resolved measurements provide insights on effects of interband excitation in BaBrCl including identification of self-trapped exciton (STE) absorption bands, the mechanism of energy transport from the host to the Eu activator, and effects of Au co-doping. First principles electronic structure calculations of STE relaxations in BaBrCl are presented. BaBrCl:Eu:Au is a beneficiary of two material modifications for improvement of performance that are intensely investigated recently-a mixed-halide solid solution that is further modified by aliovalent co-doping.

show abstract

Section: Electronic Structure Calculations Of Self-trapped Excitomentioning

confidence: 99%

Picosecond Absorption Spectroscopy of Excited States in BaBrCl with and without Eu Dopant and Au
Li
¹
,
Gridin
²
,
Üçer
³

et al. 2019
Phys. Rev. Applied
7
2
4
0
View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…Stoneham 1311 and Marrone er al. [27] has shown that the exchange interaction of the lowest state is of an order of 0.01 eV. In view of the fact that the difference between the energies of the aand n-emissions is larger by two orders of magnitudes than the calculated exchange energy, the a-emission has been ascribed to take place from a higher A,, state [31], as described in figure 1.…”

Section: Precursors Of Frenkel Pairsmentioning

confidence: 97%

Formation of Lattice Defects by Ionizing Radiation in Alkali Halides

Itoh

1976

J. Phys. Colloques

View full text Add to dashboard Cite

Introduction.-Much attention has been paid decay, which leads to Frenkel pair formation are to the formation of lattice defects in alkali halides in complementary to each other. Recently it has been recent years and several review papers have been suggested [9-11 ] that there is a path in the non-adiapublished [1-5]. The particularly interesting aspect of batic potential energy surface which leads from the defect formation in alkali halides is that energy pos-X^" molecular ion, which constitutes the self trapped sessed by the electronic system is converted to energy exciton, to a situation in which there is energetic for the mass transport of the constituent ions to form Frenkel pair separated along a < 110 > direction, a Frenkel pair. Although various suggestions have been In these models the precursor of Frenkel pairs is made concerning to the mechanism of this process, taken to be a different electronic excited state of the none of them are either satisfactory to account for all self trapped exciton from that which emits luminesthe experimental data or to describe every detailed cence. physical process involved in the de-excitation process. Another problem underlying defect formation pro-It is established, however, that single ionization or the cesses is the identification of the defects produced, formation of an exciton or an electron-hole pair causes it is now clear that a neutral Frenkel pair composed the Frenkel pair formation [2], substantially on the of an F center and an H center is the primary probasis of the discussion of the production yield. The duct [12]. At liquid helium temperature ionized earlier suggestions [6] that a Frenkel pair is produced Frenkel pairs composed of an a center and an I center at a site where a halogen is doubly ionized cannot are created as well as neutral Frenkel pairs. Little account for all the Frenkel defects created, even though very direct verification of the structure of the interstithis process may indeed be operative. The salient pro-tial center produced above liquid nitrogen temperablem at present on the production mechanism is to tures, where the H center is unstable, has been obtainmake clear the particular excited state which is res-ed. It is, however, generally accepted [13] that a ponsible for the Frenkel pair production. Frenkel pair formed at this temperature region is Pooley [7] and Hersh [8] have first suggested a composed of the F center and a center involving two model in which a self trapped exciton, an electron interstitial atoms. The stabilization of the interstitials trapped by an X J molecular ion (X denotes a halo-by monovalent or divalent impurities is also of imporgen), is the precursor of a Frenkel pair. They suggested tance between liquid nitrogen and dry ice temperatures, that the radiative recombination and non-radiative At still higher temperatures, the vacancies bxome

show abstract

“…Теоретическая оценка оптических характеристик ОАЛЭ в KCl и RbCl осуществлена Ву-дом [61], а в спектрах импульсной катодолюминесценции щелочных бромидов и хлоридов, наряду с хорошо изу-ченным свечением ДАЛЭ, найдены быстрые (τ < 1 ns) свечения, предположительно интерпретированные как люминесценция метастабильных атомарных АЛЭ [62]. Использование методов оптически детектируемого ЭПР и двойного электронно-ядерного резонанса позволило установить, что в зависимости от конкретного ЩГК структура молекулярного АЛЭ имеет симметрию D 2h (совпадает с V k -центром) [63] или дырочная компо-нента экситона в виде X − 2 молекулы несимметрично смещена относительно двух задействованных анионных узлов (симметрия C 2ν ) [64]. В зависимости от степе-ни несимметричности дырочной компоненты экситона и меняющейся, соответственно, величиной стоксового сдвига между полосами поглощения и излучения, в ЩГК принято рассматривать три вида ДАЛЭ: симметричные (on-centre, соответствует модели e + V k ), слабо и сильно смещенные (weak and strong off-centre) [65].…”

Section: международная школа-семинар "unclassified

Эволюция Анионных И Катионных Экситонов В Щелочно-Галоидных Кристаллах (О Б З О Р)

Лущик¹,

Лущик²

2018

Физика Твердого Тела

View full text Add to dashboard Cite

Дан обзор проявлениям существования свободных анионных экситонов, процессов их автолокализации и сосуществования подвижных и автолокализованных экситонов (АЛЭ) в широкощелевых щелочно-галоидных кристаллах (ЩГК). Рассмотрены излучательный канал распада анионных экситонов с люминесценцией, а также особый тип безызлучательного канала -с рождением элементарных дефектов Френкеля (ДФ). Проанализированы критерии эффективности этого канала дефектообразования, возможные механизмы распада АЛЭ с рождением нейтральных и заряженных анионных ДФ, а также процессы размножения электронных возбуждений в ЩГК. Особое внимание уделено процессам распада катионных экситонов, в частности и с точки зрения возможности низкотемпературного создания элементарных ДФ в катионной подрешетке ЩГК. ВведениеПосле создания квантовомеханической теории твердо-го тела существенный прогресс в понимании физических явлений в кристаллических системах был связан с вве-дением концепции элементарных возбуждений. Наряду с фононами, электронами проводимости и зонными дырками к числу элементарных возбуждений (квазича-стиц) относятся и подвижные бестоковые собственные электронные возбуждения (ЭВ) -экситоны малого и большого радиусов, идею существования которых предложил Френкель [1-2].Экситоны большого радиуса, теоретически рассмот-ренные Ванье [3], были впервые обнаружены Гроссoм с сотрудниками в узкощелевой полупроводниковой си-стеме Cu 2 O [4,5]. На длинноволновом краю спектра фундаментального (собственного) поглощения была за-регистрирована водородоподобная серия узких линий, укладывающаяся в рамки модели Ванье для экситонов большого радиуса. В дальнейшем школой Гросса были обнаружены смещение экситонных полос поглощения при инверсии магнитного поля и эффект продольно по-перечного расщепления, подтверждающие когерентный характер движения экситонов в полупроводниках (см., например, [6]).В данном кратком обзоре мы рассмотрим экситонные процессы в широкощелевых щелочно-галоидных кри-сталлах (ЩГК) с кубической кристаллической струк-турой и преимущественно ионным характером связи. Экситоны в ШГК имеют малый радиус, сопоставимый с постоянной решетки. Учитывая наличие нескольких обзоров и монографий, посвященных детальному ана-лизу экспериментальных данных об экситонных про-цессах в ЩГК [7][8][9][10], мы ограничимся лишь кратким описанием проявления свободных и автолокализованных экситонов (СЭ и АЛЭ) в спектрах ЩГК. В последующих разделах внимание будет сконцентрировано на особом каналe безызлучательной аннигиляции АЛЭ с рожде-нием структурных, точечных дефектов кристаллической решетки ЩГК. Причем, наряду с прямым оптическим созданием экситонов, мы рассмотрим и случай создания вторичных экситонов в процессе размножения ЭВ. От-метим, что все вышеперечисленные процессы касаются анионных экситонов -оптических ЭВ, затрагивающих валентные электроны внешней оболочки ионов галоида. В заключительном разделе статьи будет рассмотрена " судьба" катионных экситонов, образующихся при фо-товозбуждении внешних электронов катиона. Энергия создания катионных экситонов в ЩГК варьир...

show abstract

EPR in Triplet States of the Self-Trapped Exciton

Cited by 78 publications

References 6 publications

Picosecond Absorption Spectroscopy of Excited States in BaBrCl with and without Eu Dopant and Au
Li
¹
,
Gridin
²
,
Üçer
³

et al. 2019
Phys. Rev. Applied
7
2
4
0
View full text Add to dashboard Cite

Picosecond Absorption Spectroscopy of Excited States in BaBrCl with and without Eu Dopant and Au
Li
¹
,
Gridin
²
,
Üçer
³

et al. 2019
Phys. Rev. Applied
7
2
4
0
View full text Add to dashboard Cite

Formation of Lattice Defects by Ionizing Radiation in Alkali Halides

Эволюция Анионных И Катионных Экситонов В Щелочно-Галоидных Кристаллах (О Б З О Р)

Contact Info

Product

Resources

About

EPR in Triplet States of the Self-Trapped Exciton

Cited by 78 publications

References 6 publications

Picosecond Absorption Spectroscopy of Excited States in BaBrCl with and without Eu Dopant and AuLi1, Gridin2, Üçer3 et al. 2019Phys. Rev. Applied7240View full textAdd to dashboardCite

Picosecond Absorption Spectroscopy of Excited States in BaBrCl with and without Eu Dopant and AuLi1, Gridin2, Üçer3 et al. 2019Phys. Rev. Applied7240View full textAdd to dashboardCite

Formation of Lattice Defects by Ionizing Radiation in Alkali Halides

Эволюция Анионных И Катионных Экситонов В Щелочно-Галоидных Кристаллах (О Б З О Р)

Contact Info

Product

Resources

About

Picosecond Absorption Spectroscopy of Excited States in BaBrCl with and without Eu Dopant and Au
Li
¹
,
Gridin
²
,
Üçer
³

et al. 2019
Phys. Rev. Applied
7
2
4
0
View full text Add to dashboard Cite

Picosecond Absorption Spectroscopy of Excited States in BaBrCl with and without Eu Dopant and Au
Li
¹
,
Gridin
²
,
Üçer
³

et al. 2019
Phys. Rev. Applied
7
2
4
0
View full text Add to dashboard Cite