Вышедшие номера
Home » Оптика и спектроскопия » Год 2026, выпуск 10 » Статья стр. 1197
<<<>>>
Спектроскопические исследования и видимая люминесценция ионов Tb3+ в кристаллах Tb/Yb:SrF2
Нехороших А.В.1, Конюшкин В.А.1, Зверев П.Г.1
1Институт общей физики им. А.М. Прохорова РАН, Москва, Россия
Email: zverev@lst.gpi.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
Исследованы спектрально-люминесцентные свойства ионов Tb3+ в кристалле SrF2 и влияние на них примесных ионов Yb3+. Методом Бриджмена-Стокбаргера синтезированы концентрационные серии кристаллов Sr1-xTbxF2+x (x = 0.02, 0.05, 0.118) и Sr0.95-yTb0.05YbyF2.05+y (y = 0.05, 0.10). С использованием теории Джадда-Офельта проведена оценка радиационного времени жизни, коэффициентов ветвления флуоресценции, вероятностей перехода и квантовой эффективности для уровня ^5D4 ионов Tb3+. Получена люминесценция кристаллов SrF2, соактивированных ионами Tb3+ и Yb3+, в видимой спектральной области при возбуждении излучением диодного лазера на длине волны 955 nm. Установлено, что люминесценция происходит за счет кооперативного процесса передачи возбуждения от двух ионов Yb3+ одному иону Tb3+. Показано, что солегирование ионами Yb3+ можно рассматривать как эффективный способ возбуждения ионов Tb3+ в кристалле SrF2 с использованием диодных лазеров, работающих в ближней инфракрасной области 950-980 nm. Ключевые слова: ап-конверсионная люминесценция, твердотельный лазер, ион тербия, фторид стронция, кооперативный перенос энергии.
  1. H. Tanaka, S. Kalusniak, M. Badtke, M. Demesh, N.V. Kuleshov, F. Kannari, C. Krankel. Progress in Quantum Electron., 84, 100411 (2022). DOI: 10.1016/j.pquantelec.2022.100411
  2. H. Scheife, G. Huber, E. Heumann, S. Bar, E. Osiac. Opt. Materials, 26, 365 (2004). DOI: 10.1016/j.optmat.2003.10.010
  3. Е.А. Раджабов, Р.Ю. Шендрик. Изв. Росс. Акад. наук. Сер. Физ., 83 (3), 360 (2019). DOI: 10.1134/S0367676519030190 [E.A. Radzhabov, R.Y. Shendrik. Bull. Russ. Acad. Sciences: Physics, 83, 300 (2019). DOI: 10.3103/S1062873819030195]
  4. А.A. Ляпин, П.А. Рябочкина, С.В. Гущин, М.Н. Жарков, А.С. Ермаков, В.М. Кяшкин, С.В. Прытков, А.В. Атанова. Опт. и спектр., 128 (2), 204 (2020). DOI: 10.21883/OS.2020.02.48961.152-19 [A.A. Lyapin, P.A. Ryabochkina, S.V. Gushchin, M.N. Zharkov, A.S. Ermakov, V.M. Kyashkin, S.V. Prytkov, A.V. Atanova. Opt. Spectrosc., 128, 200 (2020). DOI: 10.1134/S0030400X20020137]
  5. S. Kalusniak, E. Castellano-Hernandez, H. Yal сinoglu, H. Tanaka, C. Krankel. Appl. Phys., 128, 33 (2022). DOI: 10.1007/s00340-022-07759-1
  6. H. Jenssen, D. Castleberry, D. Gabbe, A. Linz. IEEE J. Quantum Electr., 9, 665 (1973). DOI: 10.1109/JQE.1973.1077559
  7. P.W. Metz, D.T. Marzahl, A. Majid, C. Krankel, G. Huber. Laser Photon. Rev., 10, 335 (2016). DOI: 10.1002/lpor.201500274
  8. H. Chen, H. Uehara, H. Kawase, R. Yasuhara. Opt. Express, 28, 10951 (2020). DOI: 10.1364/OE.385020
  9. M. Badtke, S. Kalusniak, H. Tanaka, C. Krankel. Opt. Lett., 48, 3379 (2023). DOI: 10.1364/OL.494164
  10. V. Petit, P. Camy, J.-L. Doualan, X. Portier, R. Moncorge. Phys. Rev., 78 (8), 085131 (2008). DOI: 10.1103/PhysRevB.78.085131
  11. M.E. Doroshenko, A.A. Demidenko, P.P. Fedorov, E.A. Garibin, P.E. Gusev, H. Jelinkova, V.A. Konyushkin, M.A. Krutov, S.V. Kuznetsov, J. Sulc. Phys. Stat. Sol. C, 10, 952 (2013). DOI: 10.1002/pssc.201300023
  12. V. Vasyliev, E.G. Vllora, Y. Sugahara, K. Shimamura. J. Appl. Phys., 113, 203508 (2013). DOI: 10.1063/1.4807649
  13. H. Chen, P. Loiseau, G. Aka, C. Krankel. J. All. Comp., 740, 1133 (2018). DOI: 10.1016/j.jallcom.2017.12.081
  14. P.W. Metz, D.T. Marzahl, G. Huber, C. Krankel. Opt. Express, 25, 5716 (2017). DOI: 10.1364/OE.25.005716
  15. J. Liu, Z. Shi, Q. Song, D. Li, N. Li, Y. Xue, J. Xu, J. Xu, Q. Wang, X. Xu. Opt. Mater., 108, 110219 (2020). DOI: 10.1016/j.optmat.2020.110219
  16. L.D. Livanova, I.G. Saitkulo, A.L. Stolov. Sov. Phys. Solid State, 11, 750 (1969)
  17. M.A. Noginov, P. Venkateswarlu, M. Mahdi. JOSA B, 13, 735 (1996). DOI: 10.1364/JOSAB.13.000735
  18. Q.Q. Duan, H. Zhao, Z.G. Zhang, A.Q. Jian, S.B. Sang, W.D. Zhang. Chinese Phys. Lett., 31, 087801 (2014). DOI: 10.1088/0256-307X/31/8/087801
  19. J. Liu, Q. Song, J. Xu, J. Guo, Y. Pan, N. Li, D. Li, P. Liu, X. Xu, J. Xu, K. Lebbou. J. Lumin., 246, 118826 (2022). DOI: 10.1016/j.jlumin.2022.118826
  20. P. Deshmukh, R.K. Deo, A. Ahlawat, A.A. Khan, R. Singh, A.K. Karnal, S. Satapathy. J. All. Comp., 859, 157857 (2021). DOI: 10.1016/j.jallcom.2020.157857
  21. A.V. Nekhoroshikh, V.A. Konyushkin, P.G. Zverev. Opt. Mat., 158, 116481 (2025). DOI: 10.1016/j.optmat.2024.116481
  22. F. Druon, S. Ricaud, D.N. Papadopoulos, A. Pellegrina, P. Camy, J.L. Doualan, R. Moncorge, A. Courjaud, E. Mottay, P. Georges. Opt. Mat. Express, 1, 489 (2011). DOI: 10.1364/OME.1.000489
  23. S.V. Kuznetsov, P.P. Fedorov. Inorg. Mater., 44, 1434 (2008). DOI: 10.1134/S0020168508130037
  24. M. Svantner, E. Mariani, P.P. Fedorov, B.P. Sobolev. Krist. Tech., 14, 365 (1979). DOI: 10.1002/crat.19790140319
  25. П.А. Попов, П.П. Федоров, В.А. Конюшкин. Кристаллография, 60 (5), 810 (2015). DOI: 10.7868/S0023476115050100 [P.A. Popov, P.P. Fedorov, V.A. Konyushkin. Crystallogr. Rep., 60, 744 (2015). DOI: 10.1134/S1063774515050107]
  26. А.Е. Ангервакс, А.С. Щеулин, А.И. Рыскин, Е.А. Гарибин, М.А. Крутов, П.Е. Гусев, А.А. Демиденко, С.В. Кузнецов, Е.В. Чернова, П.П. Федоров. Неорг. матер., 50 (7), 789 (2014). DOI: 10.7868/S0002337X14070021 [A.E. Angervaks, A.S. Shcheulin, A.I. Ryskin, E.A. Garibin, M.A. Krutov, P.E. Gusev, A.A. Demidenko, S.V. Kuznetsov, E.V. Chernova, P.P. Fedorov. Inorg. Mater., 50, 733 (2014). DOI: 10.1134/S0020168514070024]
  27. P. Camy, J.L. Doualan, A. Benayad, M. Von Edlinger, V. Menard, R. Moncorge. Appl. Phys., 89, 539 (2007). DOI: 10.1007/s00340-007-2829-x
  28. B.R. Judd. Phys. Rev., 127, 750 (1962). DOI: 10.1103/PhysRev.127.750
  29. G.S. Ofelt. J. Chem. Phys., 37, 511 (1962). DOI: 10.1063/1.1701366
  30. M. Demesh, K. Gorbachenya, V. Kisel, E. Volkova, V. Maltsev, E. Koporulina, E. Dudina, A. Kornienko, L. Fomicheva, N. Kuleshov. OSA Continuum, 4, 822 (2021). DOI: 10.1364/OSAC.418643
  31. D.K. Sardar, K.L. Nash, R.M. Yow, J.B. Gruber, U.V. Valiev, E.P. Kokanyan. J. Appl. Phys., 100, 083108 (2006). DOI: 10.1063/1.2358401
  32. B. Liu, J. Shi, Q. Wang, H. Tang, J. Liu, H. Zhao, D. Li, J. Liu, X. Xu, Z. Wang, J. Xu. Spectrochim. Acta Part A: Molec. Biomolec. Spectrosc., 200, 58 (2018). DOI: 10.1016/j.saa.2018.04.006
  33. J. Liu, Q. Song, D. Li, Y. Ding, X. Xu, J. Xu. Opt. Mater., 106, 110001 (2020). DOI: 10.1016/j.optmat.2020.110001
  34. J. Shi, B. Liu, Q. Wang, H. Tang, F. Wu, D. Li, H. Zhao, Z. Wang, W. Deng, Z. Xu, J. Xu. Chin. Phys. B, 27, 097801 (2018). DOI: 10.1088/1674-1056/27/9/097801
  35. Y. Wang, J. Cheng, Z. Wang, Y. Gong, C. Tu, J. Huang, Y. Sun, Y. Yu. Crystals, 12, 1729 (2022). DOI: 10.3390/cryst12121729
  36. B. Aull, H. Jenssen. IEEE J. Quant. Electron., 18, 925 (1982). DOI: 10.1109/JQE.1982.1071611
  37. M. Pollnau, M. Eichhorn. In: Nano-Optics: Principles Enabling Basic Research and Applications (Springer Netherlands, Dordrecht, 2017), p. 387-404. DOI: 10.1007/978-94-024-0850-8_19
  38. P. Vergeer, T.J.H. Vlugt, M.H.F. Kox, M.I. Den Hertog, J.P.J.M. Van der Eerden, A. Meijerink. Phys. Rev. B, 71, 014119 (2005). DOI: 10.1103/PhysRevB.71.014119
  39. Т.Т. Басиев, М.Е. Дорошенко, В.В. Осико. Письма в ЖЭТФ, 71 (1), 14 (2000). [T.T. Basiev, M.E. Doroshenko, V.V. Osiko. JETP Lett., 71, 8 (2000). DOI: 10.1134/1.568264]
  40. И.Т. Басиева, К.К. Пухов, Т.Т. Басиев. Письма в ЖЭТФ, 74 (11), 612 (2001). [I.T. Basieva, K.K. Pukhov, T.T. Basiev. JETP Lett., 74 (11), 539 (2001). DOI: 10.1134/1.1450286]
  41. D.S. Reig, B. Grauel, V.A. Konyushkin, P.P. Fedorov, D. Busko, I.A. Howard, B.S. Richards, U. Resch-Genger, S. Kuznetsov, A. Turshatov, C. Wurth. J. Mat. Chem. C, 8, 4093 (2020). DOI: 10.1039/C9TC06591A

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