Der Einfluß elektronischer Anregungen des Wirtskristalles auf die Fluorszenzdynamik von Tm3+ - und Tm3+ -Ho3+ -dotiertem CsCdBr3

Abstract CsCdBr3 setzt sich aus eindimensionalen Ketten flächenverknüpfter [CdBr6]4- Oktaeder zu-sam-men, die durch parallele Cs+-Ketten verbunden sind. Die [CdBr6]4- Oktaeder bilden Quasi-Mole-küle, deren elektronisches Energieterm-schema sich anhand der Molekül-Orbitale, der theo-retisch berechneten Bandstruktur und Messungen der Anregungs- und Fluo-res-zenzspektren des undotierten CsCdBr3 bestimmen läßt. Eine Dotierung mit den drei-wertigen Selten-Erd-Ionen (SE) Tm und Ho führt in diesem Wirtsgitter aus Gründen der Ladungskompensation überwiegend zur Bildung des energetisch bevorzugten symme-trischen Paarplatzes - Cd2+- SE3+- (Cd - Leerstelle) - SE3+- Cd2+- . Ein Vergleich der elektronischen Energieniveaus der SE-Ionen und des undotierten CsCdBr3 zeigt, daß die resonante Lage einiger Anregungszustände des Wirtskristalles und der SE3+ -Ionen zu Mischzuständen beider führen kann. Das äußert sich in einem starken Einfluß auf die Fluoreszenzdynamik der SE-Ionen. Der in zeitaufgelösten Fluo-res-zenzmessungen beobachtete Energietransfer bei Anregung des Tm-1G4-Niveaus, des Tm-1D2-Niveaus und des Tm-3F3x3F3-Niveaus läßt sich nicht mehr mit herkömmlichen pho-no-nenbegleiteten Prozessen zwischen SE-Zuständen erklären. Die gemessenen Transfer- und Relaxationsraten liegen im 100ns-2µs Bereich und sind damit nicht mit den entsprechenden SE-Lebensdauern in Einklang zu bringen. Eine mögliche Erklärung läßt sich durch die erwähnten elektronischen Mischzustände aus Wirtsgitter- und SE-Zuständen geben. Dadurch können durch Relaxation der Gitteranteile (auch optisch inaktiver Zustände) und durch anschließenden Energietransfer SE-Zustände schnell und effizient besetzt werden. In dieser Dissertation werden die ent-sprech-enden theoretischen Betrachtungen dargestellt und die experimentellen spektroskopischen Untersuchungen mit und ohne Zeitauflösung für das reine und das mit Tm3+ und Tm3+-Ho3+ dotierte CsCdBr3 beschrieben und analysiert