Введение в спектроскопию диэлектриков. Часть II. Вторичные процессы. Васильев А.Н - 167 стр.

UptoLike

êâàí òî âûé âû õîä òà -
êîé ëþ ìè íåñ öåí öèè
îêà çû âà åò ñÿ êðàé íå ìà -
ëîé (ìå íü øå
10
5-
) è
îíà ïðàê òè ÷å ñêè íå íà -
áëþ äà åò ñÿ.
Ñî âñåì äðó ãàÿ ñè -
òó à öèÿ âîç íè êà åò â íå -
êî òî ðûõ áè íàð íûõ
áî ëåå ñëîæ íûõ) êðè ñ -
òàë ëàõ ñ øè ðî êîé çà -
ïðå ùåí íîé çî íîé (
B aF
2
, CsF, CsCl, RbF,
KMgF
3
è ò.ä.), â êî òî -
ðûõ âåð õ íÿÿ êà òè îí -
íàÿ îñ òîâ íàÿ çîíà ðàñ -
ïî ëî æå íà äî ñòà òî÷ íî
áëèç êî ê àíè îí íîé âà -
ëåí ò íîé çîíå.
Áû ñò ðàÿ ñîá ñò âåí íàÿ ëþ ìè íåñ öåí öèÿ, âîç áóæ äà å ìàÿ
ýëåê ò ðî íà ìè èëè ðåíò ãå íîâ ñêè ìè ëó ÷à ìè â
BaF
2
[62], áûëà
èí òåð ï ðå òè ðî âà íà êàê èç ëó ÷à òå ëü íàÿ ðå êîì áè íà öèÿ ýëåê ò ðî -
íà èç àíè îí íîé âà ëåí ò íîé çîíû ñ äûð êîé, íà õî äÿ ùåé ñÿ íà
âåð õ íåé êà òè îí íîé îñ òîâ íîé çîíå [63]. Ýòà ëþ ìè íåñ öåí öèÿ
âîç íè êà åò òî ëü êî ïðè âîç áóæ äå íè ôî òî íà ìè, êî òî ðûå ìî ãóò
èîíè çî âàòü âåð õ íþþ îñ òîâ íóþ çîíó (ðèñ. 41). Óñëî âèÿ ðå à -
ëè çà öèè äàí íî ãî ìå õà íèç ìà îá ñóæ äà ëèñü â [63-67], ãäå òàê æå
ïðè âå äå íû ðå çó ëü òà òû íà áëþ äå íèÿ ýòî ãî âèäà ëþ ìè íåñ öåí -
öèè è â íå êî òî ðûõ äðó ãèõ ñî å äè íå íè ÿõ. Ïå ðå íîñ çà ðÿ äà îò îä -
íî ãî èîíà ê äðó ãî ìó (íà ïðè ìåð, â
BaF
2
5
2
pBa
+
-ýëåê ò ðîí çà -
ïîë íÿ åò äûð êó â
2pF
-
-çî íå) ïî çâî ëèë àâ òî ðàì [66, 67] íà -
çâàòü ýòîò âèä ëþ ìè íåñ öåí öèè êðîñ ñëþ ìè íåñ öåí öèåé (ÊË).
Òà êîé òèï ëþ ìè íåñ öåí öèè áûë íàé äåí â êðè ñ òàë ëàõ, â êî òî -
ðûõ ðàñ ñòî ÿ íèå ïî ýíåð ãèè ìåæ äó ïî òîë êà ìè äâóõ óïî ìÿ íó -
òûõ âûøå çîí ìå íü øå øè ðè íû çà ïðå ùåí íîé çîíû
E
g
, è ïî ý òî -
ìó ïðî öåññ Îæå çà ïðå ùåí çà êî íîì ñî õðà íå íèÿ ýíåð ãèè. Äðó -
ãèå àâ òî ðû [68, 69], êî òî ðûå èñ ñëå äî âà ëè ñïåê ò ðû âîç áóæ äå -
íèÿ ýòîé ëþ ìè íåñ öåí öèè ñ èñ ïî ëü çî âà íè åì ñèí õðî òðîí íî ãî
èç ëó ÷å íèÿ, ïîä ÷åð ê íó ëè ýòîò ôàêò è íà çâà ëè òà êóþ ëþ ìè íåñ -
öåí öèþ êàê «Auger-free lu mi nes cen ce» (ñâî áîä íóþ îò ïðî öåñ -
ñîâ Îæå). Êàê áûëî îò ìå ÷å íî âûøå, ýòîò òèï ëþ ìè íåñ öåí öèè
167
I, îòí. åä.
15
20
25
hn, ýÂ
1
2
3 4
Ðèñ. 41. Ñïåê ò ðû âîç áóæ äå íèÿ êðîñ -
ñëþ ìè íåñ öåí öèè CsCl (1), CsF (2),
RbF (3) è BaF
2
(4) äëÿ T=100K [61].
  I, îòí. åä.                         êâàíòîâûé âûõîä òà-
                                      êîé ëþ ìè íåñ öåí öèè
                                      îêàçûâàåòñÿ êðàéíå ìà-
                                      ëîé (ìåíüøå 10 -5 ) è
                                      îíà ïðàêòè÷åñêè íå íà-
            1                         áëþäàåòñÿ.
                                          Ñîâñåì äðóãàÿ ñè-
                                      òóàöèÿ âîçíèêàåò â íå-
          2     3 4                   êîòîðûõ áèíàðíûõ (è
                                      áîëåå ñëîæíûõ) êðèñ-
                                      òàëëàõ ñ øèðîêîé çà-
                                      ïðå ùåí íîé çî íîé (
                                      BaF2 , CsF, CsCl, RbF,
      15        20        25   hn, ýÂ KMgF3 è ò.ä.), â êîòî-
Ðèñ. 41. Ñïåêòðû âîçáóæäåíèÿ êðîñ- ðûõ âåðõíÿÿ êàòèîí-
ñëþìèíåñöåíöèè CsCl (1), CsF (2), íàÿ îñòîâíàÿ çîíà ðàñ-
RbF (3) è BaF2 (4) äëÿ T=100K [61].   ïî ëî æå íà äî ñòà òî÷íî
                                      áëèçêî ê àíèîííîé âà-
                                      ëåíòíîé çîíå.
    Áûñòðàÿ ñîáñòâåííàÿ ëþìèíåñöåíöèÿ, âîçáóæäàåìàÿ
ýëåêòðîíàìè èëè ðåíòãåíîâñêèìè ëó÷àìè â BaF2 [62], áûëà
èíòåðïðåòèðîâàíà êàê èçëó÷àòåëüíàÿ ðåêîìáèíàöèÿ ýëåêòðî-
íà èç àíèîííîé âàëåíòíîé çîíû ñ äûðêîé, íàõîäÿùåéñÿ íà
âåðõíåé êàòèîííîé îñòîâíîé çîíå [63]. Ýòà ëþìèíåñöåíöèÿ
âîçíèêàåò òîëüêî ïðè âîçáóæäåíè ôîòîíàìè, êîòîðûå ìîãóò
èîíèçîâàòü âåðõíþþ îñòîâíóþ çîíó (ðèñ. 41). Óñëîâèÿ ðåà-
ëèçàöèè äàííîãî ìåõàíèçìà îáñóæäàëèñü â [63-67], ãäå òàêæå
ïðèâåäåíû ðåçóëüòàòû íàáëþäåíèÿ ýòîãî âèäà ëþìèíåñöåí-
öèè è â íåêîòîðûõ äðóãèõ ñîåäèíåíèÿõ. Ïåðåíîñ çàðÿäà îò îä-
íîãî èîíà ê äðóãîìó (íàïðèìåð, â BaF2 5pBa 2 + -ýëåêòðîí çà-
ïîëíÿåò äûðêó â 2pF - -çîíå) ïîçâîëèë àâòîðàì [66, 67] íà-
çâàòü ýòîò âèä ëþìèíåñöåíöèè êðîññëþìèíåñöåíöèåé (ÊË).
Òàêîé òèï ëþìèíåñöåíöèè áûë íàéäåí â êðèñòàëëàõ, â êîòî-
ðûõ ðàññòîÿíèå ïî ýíåðãèè ìåæäó ïîòîëêàìè äâóõ óïîìÿíó-
òûõ âûøå çîí ìåíüøå øèðèíû çàïðåùåííîé çîíû E g , è ïîýòî-
ìó ïðîöåññ Îæå çàïðåùåí çàêîíîì ñîõðàíåíèÿ ýíåðãèè. Äðó-
ãèå àâòîðû [68, 69], êîòîðûå èññëåäîâàëè ñïåêòðû âîçáóæäå-
íèÿ ýòîé ëþìèíåñöåíöèè ñ èñïîëüçîâàíèåì ñèíõðîòðîííîãî
èçëó÷åíèÿ, ïîä÷åðêíóëè ýòîò ôàêò è íàçâàëè òàêóþ ëþìèíåñ-
öåíöèþ êàê «Auger-free luminescence» (ñâîáîäíóþ îò ïðîöåñ-
ñîâ Îæå). Êàê áûëî îòìå÷åíî âûøå, ýòîò òèï ëþìèíåñöåíöèè

                             167