Вышедшие номера
Home » Оптика и спектроскопия » Год 2026, выпуск 10 » Статья стр. 1141
<<<>>>
Твердые растворы CsLa1-xCexTQ4 (x=0-1; T = Si, Ge; Q = S, Se): электронная структура, оптические свойства
Министерство науки и высшего образования Российской Федерации, FEUZ-2026-0010
Министерство науки и высшего образования Российской Федерации, FWUZ-2025-0002
Пустоваров В.А.1, Таврунов Д.А.1, Сапов А.А.2,3, Куратьева Н.В.3, Тарасенко М.С.3
1Уральский федеральный университет им. первого Президента России Б.Н. Ельцина, Екатеринбург, Россия
2Новосибирский государственный университет, Новосибирск, Россия
3Институт неорганической химии Сибирского отделения РАН, Новосибирск, Россия
Email: v.a.pustovarov@urfu.ru
Поступила в редакцию: 22 мая 2026 г.
В окончательной редакции: 15 июня 2026 г.
Принята к печати: 30 июня 2026 г.
Выставление онлайн: 16 октября 2026 г.
PDF версия
Монофазные кристаллы твердых растворов халькогенидов CsLa1-xCexTQ4 (x=0-1; T = Si, Ge; Q = S, Se) были получены методом высокотемпературного ампульного синтеза и исследовались методами абсорбционной и низкотемпературной (от 5 K) люминесцентной спектроскопии. Замена La->Ce, S->Se или Si->Ge приводит к уменьшению минимальной энергии межзонных переходов в диапазоне от 3.76 (CsLaSiS4) до 2.75 eV (CsСеSiS4). В спектрах фотолюминесценции (ФЛ), за исключением тиогерманата, при любом значении параметра x наблюдается неэлементарная полоса 5d->4f-излучения ионов Ce3+ в области 520-600 nm. Кинетика затухания радио- и фотолюминесценции Ce3+ характеризуется доминирующей ns-составляющей. С увеличением параметра x время затухания сокращается, и при x=1 наблюдается концентрационное тушение. В твердом растворе CsLa1-xCexGeS4 люминесценция Се3+ имеет низкий выход, аномально быструю кинетику затухания ФЛ. Основная причина этого - изменение симметрии кристаллической решетки, что оказывает влияние на энергетику электронных состояний Ce3+ ионов. При T=5 K в спектрах ФЛ всех нелегированных или слаболегированных ионами Се3+ матрицах появляются новые интенсивные полосы в видимой и ближней ИК-областях. Они обусловлены свечением автолокализованных экситонов (АЛЭ) и дефектов. С увеличением концентрации Се3+ наблюдается эффективный перенос энергии АЛЭ->Ce3+. Позиция, стоксов сдвиг, полуширина полосы ФЛ АЛЭ, энергия связи экситонов зависят от состава матрицы. При температурах выше ~26 K люминесценция АЛЭ тушится по закону Мотта за счет автоионизации экситонов. Монокристаллы CsLaSiS4, легированные ионами Ce+3, перспективны в качестве эффективных быстрых конверторов излучений. Ключевые слова: халькогениды, ион Ce3+, электронная структура, фотолюминесценция, автолокализованный экситон, перенос энергии.
  1. P. Lecoq, A. Gektin, M. Korzhik. Inorganic Scintillators for Detector Systems (Springer, Cham, 2017). DOI: 10.1007/978-3-319-45522-8
  2. Scintillation and Inorganic Scintillators. In: Inorganic Scintillators for Detector Systems (Springer, Berlin, Heidelberg, 2006). DOI: 10.1007/3-540-27768-4_1
  3. P.F. Smet, I. Moreels, Z. Hens, D. Poelman. Materials, 3 (4), 2834 (2010). DOI: 10.3390/ma3042834
  4. Y. Nanai, H. Kamioka, T. Okuno. J. Phys. D: Appl. Phys., 51 (13), 135103 (2018). DOI: 10.1088/1361-6463/aaaf5e
  5. M. Usman, M.D. Smith, G. Morrison, V.V. Klepov, W. Zhang, P. Shiv Halasyamani, H.-C. zur Loye. Inorg. Chem., 58 (13), 8541 (2019). DOI: 10.1021/acs.inorgchem.9b00849
  6. М.С. Тарасенко, Р.В. Дурицин, Д.А. Потапов, Н.В. Куратьева, А.А. Рядун, Н.Г. Наумов. Журнал структурной химии, 63, 103278 (2022). DOI: 10.26902/JSC_id103278 [M.S. Tarasenko, R.V. Duritsyn, D.A. Potapov, N.V. Kuratieva, A.A. Ryadun, N.G. Naumov. J. Struct. Chem., 63, 1988 (2022). DOI: 10.1134/S0022476622120101]
  7. V.A. Pustovarov, M.S. Tarasenko, D.A. Tavrunov, N.G. Naumov. J. Lumin., 265, 120229 (2024). DOI: 10.1016/j.jlumin.2023.120229
  8. Liangwei Yang, Zhenyu Li, Linwei He et al. Angew. Chem. Int. Edition, 62, e202306465 (2023). DOI: 10.1002/anie.202306465
  9. V.A. Pustovarov, D.A. Tavrunov, M.R. Ryzhikov, M.S. Tarasenko, N.G. Naumov. J. Lumin., 273, 120677 (2024). DOI: 10.1016/j.jlumin.2024.120677
  10. В.А. Пустоваров, Д.А. Таврунов, М.С. Тарасенко, Н.Г. Наумов. Письма в ЖТФ, 50 (3), 3 (2024). DOI: 10.61011/PJTF.2024.03.57035.19714 [V.A. Pustovarov, D.A. Tavrunov, M.S. Tarasenko, N.G. Naumov. Technical Phys. Lett., 50 (2), 1 (2024). DOI: 10.61011/PJTF.2024.03.57035.19714]
  11. Bruker AXS Inc., APEX2 (Version 1.08), SAINT (Version 7.03), and SADABS (Version 2.11). Bruker Advanced X-ray Solutions (Madison, Wisconsin, USA, 2004)
  12. I. Hartenbach, T. Schleid. J. Alloys Compd., 418 (1-2), 95--100 (2006). DOI: 10.1016/j.jallcom.2005.09.088
  13. J. Tauc. Materials Research Bulletin, 3, 37 (1968)
  14. K.S. Song, R.T. Williams. Self-Trapped Excitons. Springer Series in Solid-State Sciences (Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg, 1996), vol. 105. DOI: 10.1007/978-3-642-85236-7
  15. Excitons, ed. by E.I. Rashba, M.D. Sturge (North-Holland, Amsterdam, 1982), p. 505--541
  16. A. Lushchik, M. Kirm, Ch. Lushchik, I. Martinson, G. Zimmerer. J. Lumin., 87-89, 232 (2000). DOI: 10.1016/S0022-2313(99)00271
  17. J. Conradi, R.R. Hearing. Phys. Rev., 185, 1088 (1969). DOI: 10.1103/PhysRev.185.1088
  18. Е.Ф. Гросс, С.А. Пермогоров, Б.С. Разбирин. УФН, 103 (3), 431 (1971). DOI: 10.3367/UFNr.0103.197103b.0431
  19. Ч.Б. Лущик, А.Ч. Лущик. Распад электронных возбуждений с образованием дефектов в твердых телах (Наука, М., 1989)
  20. П.А. Родный. Опт. и спектр., 107, 270 (2009). [P.A. Rodnyi. Opt. Spectrosc., 107, 270 (2009). DOI: 10.1134/S0030400X09080177]

Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.

Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.

Учредители

Издатель

© 2026 Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук
Powered by webapplicationthemes.com - High quality HTML Theme