Люминесценция монокристаллов LiKSO4 активированных ионами шестивалентного хрома
1-млад. научн. сотруд., 2-д. ф.-м. н.,
1 – соискатель., 2 – ст. преподаватель
1Институт физико-технических проблем и материаловедения НАН КР, г.Бишкек, Кыргызстан
2Иссык-Кульский государственный университет им. К. Тыныстанова, г. Каракол, Кыргызстан
При стационарном облучении рентгеновскими лучами при температуре 300К кристаллов LiKSO4 активированных ионами Cr6+ обнаружены пики около 470, 510, 560, 630 и 710 нм. Интенсивность разгорания люминесценции зависит от времени предварительного облучения, т. е. от концентрации наведенных рентгеновскими лучами электронно-дырочных центров окраски, участвующих в рекомбинационных процессах. Сравнение полученного спектра с исследованиями спектров беспримесных кристаллов, показывает, что в кристаллах LiKSО4:CrО
интенсивность пиков значительно выше. Выше приведенные данные свидетельствуют о том, что при введении примеси в кристалле не создаются новые уровни захвата, а лишь увеличивается концентрация носителей заряда, существующих и в беспримесном образце на этих уровнях захвата.
Для изучения влияния примеси CrО на образование радиационных дефектов связанных с основной решеткой, была исследована кинетика накопления этих центров в чистом и примесном кристаллах. Наиболее быстрый рост количества создаваемых облучением радикалов SО
и SО
для чистых и примесных кристаллов LiКSO4 наблюдается в начале рентгеновского облучения. При продолжении облучения рост числа центров SО прекращается, а увеличение числа центров SО замедляется. Повышение эффективности образования ион-радикалов SО и SО в кристаллах LiКSO4 при добавлении CrО можно объяснить, по - видимому следующим образом. Ион-радикалы SО представляют собой центры с недостатком электронов, т. е. с захваченными дырками. Наличие в кристаллах центров эффективно захватывающих электроны и препятствующих их рекомбинации с дырками, способствует образованию таких центров и их стабильность увеличивается. В кристаллах LiKSO4 такими ловушками электронов, образующихся при ионизации ионов SО, являются ион-радикалы SО. В отличие от SО ион-радикал SО
является электронным центром, он образуется в результате захвата электрона при генерации анионной вакансии в комплексе SО под действием излучения и последующего захвата электрона, отдаваемого межузельным ионом О2-.
В примесных кристаллах LiKSO4:CrО ионы Cr6+, которые также являются хорошими ловушками для электронов, создают дополнительные условия способствующие увеличению образования ион-радикалов SО. В свою очередь ионы Cr6+ при облучении в результате захвата электронов переходят в другие зарядовые состояния, что и наблюдается в эксперименте.
Были изучены спектры термостимулированной люминесценции облученных кристаллов LiKSO4 активированных ионами Cr6+. При стационарном облучении рентгеновскими лучами при температуре 300 К обнаружены пики около 470, 510, 560, 630 и 710 нм. Интенсивность разгорания люминесценции зависит от времени предварительного облучения, т. е. от концентрации наведенных рентгеновскими лучами электронно-дырочных центров окраски, участвующих в рекомбинационных процессах. Сравнение полученного спектра с исследованиями спектров беспримесных кристаллов, показывает, что в кристаллах LiKSО4:CrО интенсивность пиков значительно выше.
Измерение температурной зависимости показало, что почти все полосы излучения разгораются в тех температурных областях, где имеются основные пики ТСЛ облученного кристалла LiKSО4:CrО. Как в беспримесном кристалле, так и в кристалле LiKSO4:CrО наблюдаются максимумы термолюминесценции при 325-335, 375-385 и 410-420 К.
