Селективная спектроскопия примесных ионов Pr³⁺ в кристаллах Y₂SiO₅ , Gd₂SiO₅ , Lu₂SiO₅

Abstract

На основании исследования низкотемпературных оптических спектров ионов активатора Pr³⁺ в кристаллах Y₂ SiO₅, Gd₂ SiO₅, Lu₂ SiO₅ показано, что параметры и характер расщепления кристаллическим полем термов ¹D₂ и ³H₄ примесных ионов существенно различаются в кристаллах, принадлежащих разным кристаллографическим типам. В кристаллах Y₂ SiO₅ и Lu₂ SiO₅ наблюдается эффект псевдосимметрии при расщеплении терма ¹D₂ для ионов, локализованных в неэквивалентных катионных узлах. Ионы активатора неравномерно заселяют неэквивалентные катионные узлы при увеличении их концентрации. При высоких концентрациях ионов активатора (~ 1 ат. %) в оптических спектрах поглощения появляются спектральные линии, принадлежащие их димерам.

Based on a study of the low-temperature optical spectra of Pr³⁺ activator ions in Y₂SiO₅, Gd₂SiO₅, and Lu₂SiO₅ crystals, it is shown that the parameters and character of the crystal-field splitting of the ¹D₂ and ³H₄ terms of the impurity ions are substantially different in crystals belonging to different crystallographic types. In Y₂SiO₅ and Lu₂SiO₅ crystals a pseudosymmetry effect is observed in the splitting of the ¹D₂ term for ions localized in inequivalent cation sites. The activator ions nonuniformly occupy the inequivalent cation sites as their concentration is increased. At high concentrations of activator ions (∼1 at. %) the optical absorption spectra exhibit spectral lines belonging to dimers of activator ions.