Моноклинные Центры Редкоземельных S-Ионов В Кристаллах Ортоалюмината Иттрия

Abstract

Методика экспериментаВ работе исследованы монокристаллы алюмината ит-трия с европием (YAlO 3 : Eu), выращенные методом вер-• C). Для стабилизации в кристаллической решетке до-статочных количеств центров Eu 2+ в расплав до-полнительно вводилась четырехвалентная примесь (Zr 4+ ) в виде оксида ZrO 2 , кристаллизация проводи-лась в сильно восстановительной атмосфере (Ar/H 2 ). Образец, отобранный для исследований, был по-лучен из расплава, соответствующего по соста-ву Y 1−x −y Eu x Zr y AlO 3 (x = 0.02, y = 0.002), и имел желтоватый оттенок. В приближении участия всех ионов Zr 4+ в стимулировании валентных переходов Eu 3+ → Eu 2+ концентрация Eu 2+ в образце составля-ла около 0.2 at%. Как показали результаты исследова-ний, изложенные далее, в образце в виде неконтро-лируемых примесей присутствовали также ионы Cr 3+ и Gd 3+ .Измерения спектров ЭПР неориентированных об-разцов проводились при комнатной температуре на спектрометре трехсантиметрового диапазона EMX Plus Bruker. Ориентация образцов в резонаторе спектро-метра производилась с помощью штатного одноосного автоматического гониометра и приспособления, позво-ляющего вращать образец в вертикальной плоскости. Для достижения выделенных ориентаций (B a, b, c, где B -индукция магнитного поля, a, b, c -кри-сталлографические направления) использовались угло-вые зависимости положений переходов наблюдаемых в кристалле центров Cr 3+ и Gd 3+ , полученные автора-ми [1][2][3].

Релаксация окружения примесных ионов Gd-=SUP=-3+-=/SUP=- и Eu-=SUP=-2+-=/SUP=- в гранате Y-=SUB=-3-=/SUB=-Al-=SUB=-5-=/SUB=-O-=SUB=-12-=/SUB=-

“…Знаки параметров начального расщепления центров Eu 2+ в табл. 1 (столбец z1 Z(Eu)) отличаются от приведенных в [1]. Это связано с проведением нами измерений на образцах, легированных ионами европия, обогащенного изотопом 151 Eu (97.5%, ядерный спин I = 5/2), позволивших по виду сверхтонкой структуры электронного перехода определить знаки b nm относи-тельно знака константы сверхтонкого взаимодействия.…”

“…Авторы [1] провели сравнение параметров тонкой структуры второго ранга центров Gd 3+ и Eu 2+ с резуль-татами расчета этих параметров в суперпозиционном приближении [9], используя данные о структуре беспри-месного кристалла [10]. Было показано, что объяснить полученные параметры в рамках приближения без до-пущения релаксации лигандного окружения примесного иона невозможно.…”

“…Как и в [1], для анализа параметров начального рас-щепления второго ранга будем использовать суперпози-ционную модель [9], заключающуюся в суммировании по ионам кислорода первой координационной сферы двух вкладов (точечных зарядов и перекрывания электронных оболочек): [12]. В случае использования структуры беспримесного кристалла нами (как и авторами [13]) предполагалось изменение расстояния до лигандов вида 10 ± 2 положительного результата для объяснения экс-перимента также не дали.…”

“…В недавней работе [1] был исследован электронный парамагнитный резонанс (ЭПР) ромбических центров Eu 2+ и Gd 3+ (состояние 8 S 7/2 ) в иттрий-алюминиевом гранате. В результате были определены параметры тонкой структуры спиновых гамильтонианов указанных центров, но установить ориентацию осей используемой системы координат относительно элементов структуры парамагнитного центра не удалось.…”

Орторомбические Центры Редкоземельных S-Ионов В Кристаллах Лютеций-Алюминиевого Граната

“…В случае центров орторомбической симметрии (на-пример, ионы Eu 2+ и Gd 3+ в кристаллах со струк-турой граната [8][9][10][11][12]) тензор тонкой структуры вто-рого ранга имеет две компоненты, что дает принци-пиальную возможность сделать некоторые заключения о релаксации лигандного окружения. Можно ожидать, что такой анализ будет успешным при наличии па-раметров тонкой структуры S-ионов в ряду кристал-лов со структурой граната.…”