ИМЕРНАЯ САМООРГАНИЗАЦИЯ ПРИМЕСНЫХ ИОНОВ ИТТЕРБИЯ В МОНОКРИСТАЛЛАХ СИНТЕТИЧЕСКОГО ФОРСТЕРИТА, "Письма В Журнал Экспериментальной И Теоретической Физики"

Одиночные Центры И Димеры Примесных Ионов Гольмия В Кристаллах Синтетического Форстерита: Спектроскопия Высокого Разрешения

“…Вследствие кулоновского отталкивания ионов Mg 2+ в цепочке [16] все полиэдры в Mg 2 SiO 4 искажены. При легировании форстерита редкими землями трехвалентные примесные РЗ ионы замещают двухвалентные ионы магния [10][11][12][13][14]. Подобное гетеровалентное замещение возможно при наличии компенсатора избыточного катионного заряда.…”

“…РЗ ион может быть локализован в магниевой позиции (одиночный центр) или образовывать димерный центр из двух РЗ ионов и магниевой вакансии. Концентрация димеров превышает на несколько порядков уровень, определенный при условии статистического распределения примесных РЗ ионов по узлам кристаллической решетки [10][11][12][13][14]. Этот результат подтверждается компьютерным моделированием кластерных центров иттербия в Mg 2 SiO 4 методом межатомных потенциалов [10].…”

“…Концентрация димеров превышает на несколько порядков уровень, определенный при условии статистического распределения примесных РЗ ионов по узлам кристаллической решетки [10][11][12][13][14]. Этот результат подтверждается компьютерным моделированием кластерных центров иттербия в Mg 2 SiO 4 методом межатомных потенциалов [10]. В работе [10] показано, что при образовании димеров имеет место минимально возможное увеличение внутренней энергии кристаллической решетки.…”

“…В данное время наилучшие результаты по реализации оптической квантовой памяти достигнуты на кристаллах ортосиликата иттрия Y 2 SiO 5 , содержащего различные РЗ ионы: Pr 3+ [5], Eu 3+ [6], Er 3+ [7,8], Nd 3+ [9]. Кристаллы другого силиката, синтетического форстерита Mg 2 SiO 4 , легированного РЗ ионами, также рассматриваются в качестве материала для квантовой памяти [10]. Одним из важных преимуществ форстерита является то, что для основной части стабильных изотопов магния и кислорода ядерный спин равен нулю.…”

“…Еще одна особенность РЗ центров в форстерите может оказаться благоприятной для увеличения времени когерентности. А именно для кристаллов форстерита Mg 2 SiO 4 , легированных ионами Ho 3+ [11,12], Tb 3+ [13], Yb 3+ [10], Er 3+ [14], методом электронного парамагнитного резо-нанса (ЭПР) обнаружена высокая степень самоорганизации трехвалентных РЗ ионов в димеры. При этом известно, что реализовать большое время сохранения когерентности возможно с использованием димеров РЗ ионов в сложных молекулярных системах [4].…”