ВЛИЯНИЕ КОНФИГУРАЦИОННОГО ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ РЕДКОЗЕМЕЛЬНЫХ ИОНОВ НА ИНТЕНСИВНОСТИ ИХ МЕЖМУЛЬТИПЛЕТНЫХ ПЕРЕХОДОВ

На примере ионов Pr³⁺ , Tm³⁺ , Er³⁺ выполнен анализ волновых функций и влияния конфигурационного взаимодействия на интенсивности полос поглощения. Обращено внимание на тот факт, что из-за сильного спин-орбитального взаимодействия волновые функции редкоземельных ионов представляют собой многокомпонентные суперпозиции из “чистых” мультиплетов^{2S+ 1} L_J с разными значениями S, L и одинаковыми значениями момента J. По этой причине влияние конфигурационного взаимодействия зависит не только от энергетического зазора до возбужденных конфигураций, но и от наличия компонент^{2S+ 1} L_J с большими энергиями. Присутствие таких компонент обеспечивает сильное влияние конфигурационного взаимодействия даже на глубоколежащие уровни. Другое следствие многокомпонентного состава волновых функций - образование групп сильно взаимосвязанных состояний. При недостаточно полном учете конфигурационного взаимодействия ошибка в описании сил осцилляторов распределяется между всеми состояниями группы, а низкая общая точность описания не воспринимается как противоречие теории. Для подтверждения выдвинутых предположений выполнено описание сил осцилляторов абсорбционных переходов лазерных материалов, активированных ионами Pr³⁺ , Tm³⁺ , Er³⁺ , по модифицированной теории Джадда-Офельта.

редкоземельные ионы, конфигурационное взаимодействие, модифицированная теория Джадда, Офельта, rare-earth ions, configuration interaction, modified Judd-Ofelt theory

1. B. R. Judd. Phys. Rev., 127, N 3 (1962) 750-761

2. G. S. Ofelt. J. Chem. Phys., 37, N 3 (1962) 511-520

3. M. J. Weber, T. E. Varitimos, B. H. Matsinger. Phys. Rev. B, 8, N 1 (1973) 47-53

4. M. Venkateswarlu, Sk. Mahamuda, K. Swapna, A. Srinivasa Rao, A. Mohan Babu, Suman Shakya, D. Haranath, G. Vijaya Prakash. J. Lumin., 175 (2016) 225-231

5. R. Lisiecki, P. Solarz, G. Dominiak-Dzik, W. Ryba-Romanowski, M. Sobczyk, Yoshiharu Urata, Mikio Higuch. Phys. Rev. B, 74 (2006) 035103

6. A. Li, L. Sun, Z. Zheng, Q. Lu, W. Wu, W. Liu, Y. Yang, T. Lu. Appl. Phys. B, 90 (2008) 29-34

7. I. Pal, S. Sanghi, A. Agarwal, M. P. Aggarwal. Mater. Chem. Phys., 133 (2012) 151- 158

8. Yan Wang, Chaoyang Tu, Zhenyu You, Jianfu Li, Zhaojie Zhu, Guohua Jia, Xiuai Lu, Baichang Wu. J. Cryst. Growth, 285 (2005) 123-129

9. J. H. Choi, A. Margaryan, A. Margaryan, F. G. Shi. J. Lumin., 114 (2005) 167-177

10. T. Koubaa, M. Dammak, M. C. Pujol, M. Aguilo, F. Diaz. J. Lumin., 168 (2015) 7-13

11. P. A. Loiko, E. V. Vilejshikova, X. Mateos, J. M. Serres, E. B. Dunina, A. A. Kornienko, K. V. Yumashev, M. Aguilo, F. Diaz. J. Lumin., 183 (2017) 217-225

12. P. A. Loiko, V. I. Dashkevich, S. N. Bagaev, V. A. Orlovich, X. Mateos, J. M. Serres, E. V. Vilejshikova, A. S. Yasukevich, K. V. Yumashev, N. V. Kuleshov, E. B. Dunina, A. A. Kornienko, S. M. Vatnik, A. A. Pavlyuk. J. Lumin., 168 (2015) 102-108

13. P. A. Loiko, V. I. Dashkevich, S. N. Bagaev, V. A. Orlovich, A. S. Yasukevich, K. V. Yumashev, N. V. Kuleshov, E. B. Dunina, A. A. Kornienko, S. M. Vatnik, A. A. Pavlyuk. J. Lumin., 153 (2014) 221-226

14. M. Kaczkan, I. Pracka, M. Malinowski. Opt. Mater., 25 (2004) 345-352

15. M. Malinowski, Z. Frukacz, M. Szuflinska, A. Wnuk, M. Kaczkan. J. Alloys Compd., 300-301 (2000) 389-394

16. C. K. Jayasankar, P. Babu, Th. Troöster, W. B. Holzapfel. J. Lumin., 91 (2000) 33-39

17. E. B. Dunina, A. A. Kornienko, L. A. Fomicheva. Cent. Eur. J. Phys., 6, N 3 (2008) 407-414

18. E. B. Dunina, A. A. Kornienko. Opt. Spectrosc., 116, N 5 (2014) 706-711

19. A. A. Kornienko, A. A. Kaminskii, E. B. Dunina. Phys. Status Solidi (b), 157, N 1 (1990) 267-273

20. Subrata Mitra, Samar Jana. J. Phys. Chem. Solids, 85 (2015) 245-253

21. Yanmin Yang, Baoquan Yao, Baojiu Chen, Cheng Wang, Guozhong Ren, Xiaojun Wang. Opt. Mater., 29 (2007) 1159-1165

22. Yannan Qian, Zhongxiang Xie, Rui Wang, Haiyan Zhang, Qibai Wu. Opt. Laser Technol., 74 (2015) 173-177

23. M. D. Faucher, P. A. Tanner. Mol. Phys., 101, N 7 (2003) 983-992

24. M. D. Faucher, P. A. Tanner, C. S. K. Mak. J. Phys. Chem. A, 108 (2004) 5278-5287

25. M. D. Faucher, Ph. Sciau, J.-M. Kiat, M.-G. Alves, F. Bouree. J. Solid State Chem., 137 (1998) 242-248

26. O. K. Moune, M. D. Faucher, C. K. Jayasankar, A. M. Lejus. J. Lumin., 85 (1999) 59-70

27. M. D. Faucher, O. K. Moune. J. Alloys Compd., 250 (1997) 306-309