Location of the Energy Levels of the Rare-Earth Ion in BaF2 and CdF2

The location of the energy levels of rare-earth (RE) elements in the energy band diagram of BaF2 and CdF2 crystals is determined. The role of RE3+ and RE2+ ions in the capture of charge carriers, luminescence, and the formation of radiation defects is evaluated. It is shown that the substantial difference in the luminescence properties of BaF2:RE and CdF2:RE is associated with the location of the excited energy levels in the band diagram of the crystals

5d-4f luminescence of Ce3, Gd3 and Lu3 in LiCaAlF6

The emission and excitation spectra as well as decay kinetics of luminescence due to 5d4f transitions in Ce3, Gd3 and Lu3 ions doped into LiCaAlF6 crystals have been analyzed with high spectral and time resolution using synchrotron radiation for excitation. The rich fine structure originating from electronic origins of transitions and their phonon replica has been well resolved and identified. Experimental data are compared with the spectra simulated in the framework of the semiphenomenological models of the crystal field and the crystal lattice dynamics. © 2011 Elsevier B.V. All rights reserved

Vacuum-ultraviolet 5d-4f luminescence of Gd3+ and Lu3+ ions in fluoride matrices

The VUV 4 f n-1 5d-4 f n luminescence and luminescence excitation spectra of Gd3+ (n=7) in LiGdF4, GdF3, LiYF4: Gd3+, and YF3: Gd3+, and of Lu3+ (n=14) in LiLuF4, LuF3, and LiYF4: Lu3+ have been analyzed with high spectral resolution. In systems with intermediate electron-phonon coupling, zero-phonon lines, and phonon sidebands were observed. The excitation spectra of dilute systems exhibit rich fine structure originating from electronic origins of transitions and their phonon replica. Theoretical calculations explicitly taking into account a microscopic model of the crystal field and the crystal lattice vibrational spectra agree well with experimental data and are the basis for a safe analysis of the spectra. © 2007 The American Physical Society

Luminescence properties of Ca₃Ga₂Ge₄O₁₄ crystals

The spectral and kinetic luminescence characteristics of undoped Ca₃Ga₂Ge₄O₁₄ single crystals have been studied using synchrotron irradiation with 4-30 eV energy, X-ray and optical irradiation (N₂ laser) in 10-300 K temperature range. It is established that the undoped crystals show an intrinsic luminescence consisting of three elementary emission bands peaked at 355, 400, and near 500 nm. The UV emission bands (355 and 400 nm) are effectively excited in exciton absorption and band-to-band regions while the 500 nm emission can be excited in the crystal transparency region. Possible nature of intrinsic luminescence bands in Ca₃Ga₂Ge₄O₁₄ crystals is discussed.Досліджено спектрально-люмінесцентні та кінетичні характеристики неактивованих монокристалів Ca₃Ga₂Ge₄O₁₄ при збудженні синхротронним випромінюванням з енергією 4-30 еВ, рентгенівськими променями та оптичним випромінюванням (N₂ - лазер) у температурному діапазоні 10-300 К. Показано, що кристали, які досліджуються, характеризуються власною люмінесценцією, яка складається з трьох елементарних смуг з максимумами при 355, 400 та 500 нм. Смуги 355, 400 нм ефективно збуджуються в області екситонного поглинання та зона-зонних переходів, а свічення 500 нм в області прозорості кристала. Обговорюється можлива природа смуг власного свічення у кристалах Ca₃Ga₂Ge₄O₁₄.Исследованы спектрально-люминесцентные и кинетические характеристики неактивированных монокристаллов Ca₃Ga₂Ge₄O₁₄ при возбуждении синхротронным излучением с энергией 4-30 эВ, рентгеновскими лучами и оптическим излучением (N₂ -лазер) в температурном диапазоне 10-300 К. Показано, что исследованные кристаллы характеризуются собственной люминесценцией, которая состоит из трех элементарных полос с максимумами при 355, 400 и 500 нм. Полосы 355, 400 нм эффективно возбуждаются в области экситонного поглощения и зона-зонных переходов, а свечение 500 нм в области прозрачности кристалла. Обсуждается возможная природа полос собственного свечения в кристаллах Ca₃Ga₂Ge₄O₁₄