Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Andrzej J. Wojtowicz wyklad monograficzny 1 Luminescencja w materiałach nieorganicznych Wykład monograficzny AJ Wojtowicz Instytut Fizyki UMK Zakład Optoelektroniki.

Podobne prezentacje


Prezentacja na temat: "Andrzej J. Wojtowicz wyklad monograficzny 1 Luminescencja w materiałach nieorganicznych Wykład monograficzny AJ Wojtowicz Instytut Fizyki UMK Zakład Optoelektroniki."— Zapis prezentacji:

1 Andrzej J. Wojtowicz wyklad monograficzny 1 Luminescencja w materiałach nieorganicznych Wykład monograficzny AJ Wojtowicz Instytut Fizyki UMK Zakład Optoelektroniki

2 Andrzej J. Wojtowicz wyklad monograficzny 2 Wykład 4 PLAN Linia zero-fononowa i przejścia wibronowe kształt pasm: liczba i energia fononów oscylacji sprzężonych z przejściem elektronowym, wielkość stałej sprzężenia (Huanga – Rhysa), przesunięcie Stokesa Emisja (luminescencja) – promienisty czas życia Emisja ekscytonowa w halidkach metali alkalicznych i ziem alkalicznych, BaF 2 i BaF 2 :Ce Luminescencja w materiałach aktywowanych jonami ziem rzadkich, Gd 3+

3 Andrzej J. Wojtowicz wyklad monograficzny 3 Diagram konfiguracyjny Widma absorpcji (wzbudzenia) i emisji Linia zero-fononowa przejście elektronowe Przejścia wibronowe (wibracyjne i elektronowe) tzw. powtórzenia fononowe Przesunięcie Stokesa Blasse, Grabmaier, rys. 3.1

4 Andrzej J. Wojtowicz wyklad monograficzny 4 Widma absorpcji (wzbudzenia) i emisji Różnica położeń maksimów; przesunięcie Stokesa – 2Sħω Blasse, Grabmaier, rys. 3.2

5 Andrzej J. Wojtowicz wyklad monograficzny 5 S – stała sprzężenia Huanga – Rhysa ħω – kwant energii oscylacji (fonon) sprzężonej z przejściem elektronowym w aktywatorze S ≤ 1 słabe sprzężenie 1 ≤ S ≤ 5 pośrednie sprzężenie S > 5 silne sprzężenie Kształt widm; ile i jakich drgań matrycy jest sprzężonych z przejściem elektronowym; widoczne lub rozmyte powtórzenia fononowe

6 Andrzej J. Wojtowicz wyklad monograficzny 6 Kształt widma; natężenie linii n – fononowej Dla małych S krzywa asymetryczna (Pekariańska); dla dużych S otrzymujemy krzywą Gaussa bo:

7 Andrzej J. Wojtowicz wyklad monograficzny 7 Emisja Te 4+ w Cs 2 SnCl 6 Przesunięcie Stokesa ok cm -1, wyróżniony mod ω cm -1, silne sprzężenie S > 10 Blasse, Grabmaier, rys. 3.3

8 Andrzej J. Wojtowicz wyklad monograficzny 8 Mod oscylacji ω cm -1, mod tetragonalny Te 4+ w Cs 2 SnCl 6 Blasse, Grabmaier, rys. 3.4

9 Andrzej J. Wojtowicz wyklad monograficzny 9 Wielkość stałej S, a kształt widm a) Gd 3+ w GdAl 3 B 4 O 12 b) Kompleks UO 2 c) Centrum barwne F S < 1 S ~ 2 S > 5 Blasse, Grabmaier, rys. 3.5

10 Andrzej J. Wojtowicz wyklad monograficzny 10 Natężenie przejścia Dla absorpcji wsp. absorpcji Dla emisji, promienisty czas życia

11 Andrzej J. Wojtowicz wyklad monograficzny 11 Natężenie przejścia Dla absorpcji wsp. absorpcji Dla emisji, promienisty czas życia τ R – – s, przejście dozwolone s, przejście wzbronione

12 Andrzej J. Wojtowicz wyklad monograficzny 12 Promienisty czas życia klasyczny oscylator siła oscylatora zależność czasu życia od długości fali wyemitowanego światła Kwantowo: reguły wyboru (elektronowy element macierzowy)

13 Andrzej J. Wojtowicz wyklad monograficzny 13 Feynman, t. II cz. 2, rozdz

14 Andrzej J. Wojtowicz wyklad monograficzny 14

15 Andrzej J. Wojtowicz wyklad monograficzny 15 Scyntylatory z aktywatorem Ce LSO, LYSO, LuAP, LuYAP

16 Andrzej J. Wojtowicz wyklad monograficzny 16

17 Andrzej J. Wojtowicz wyklad monograficzny 17 Emisja ekscytonowa w halidkach metali alkalicznych (KCl, NaI, NaCl) i ziem alkalicznych (BaF 2, CaF 2 ) Ekscyton Frenkla na anionie zdelokalizowane wzbudzenie elektronowe

18 Andrzej J. Wojtowicz wyklad monograficzny 18 Od absorpcji do emisji; ekscytony w halidkach metali alkalicznych i ziem alkalicznych

19 Andrzej J. Wojtowicz wyklad monograficzny 19 Od absorpcji do emisji; ekscytony w halidkach metali alkalicznych i ziem alkalicznych Absorpcja – ekscyton Frenkla na anionie

20 Andrzej J. Wojtowicz wyklad monograficzny 20 Od absorpcji do emisji; ekscytony w halidkach metali alkalicznych i ziem alkalicznych Absorpcja – ekscyton Frenkla na anionie RELAKSACJA:

21 Andrzej J. Wojtowicz wyklad monograficzny 21 Od absorpcji do emisji; ekscytony w halidkach metali alkalicznych i ziem alkalicznych Absorpcja – ekscyton Frenkla na anionie RELAKSACJA: Centrum V k + elektron pasmowy (dziura zlokalizowana pomiędzy dwoma anionami, elektron związany na orbicie bohrowskiej)

22 Andrzej J. Wojtowicz wyklad monograficzny 22 Od absorpcji do emisji; ekscytony w halidkach metali alkalicznych i ziem alkalicznych Absorpcja – ekscyton Frenkla na anionie RELAKSACJA: Centrum V k + elektron pasmowy (dziura zlokalizowana pomiędzy dwoma anionami, elektron związany na orbicie bohrowskiej) Centrum H + centrum F = STE (self – trapped exciton)

23 Andrzej J. Wojtowicz wyklad monograficzny 23 Od absorpcji do emisji; ekscytony w halidkach metali alkalicznych i ziem alkalicznych Absorpcja – ekscyton Frenkla na anionie RELAKSACJA: Centrum V k + elektron pasmowy (dziura zlokalizowana pomiędzy dwoma anionami, elektron związany na orbicie bohrowskiej) Centrum H + centrum F = STE (self – trapped exciton) DYFUZJA lub REKOMBINACJA tworzenie defektów bądź emisja światła

24 Andrzej J. Wojtowicz wyklad monograficzny 24 Od absorpcji do emisji; ekscytony w halidkach metali alkalicznych i ziem alkalicznych a) stan podstawowy b) (V k + e) c) (H + F) ??? a’) ekscyton Frenkla (Cl 0 + K 0 ) Blasse, Grabmaier, rys. 3.7

25 Andrzej J. Wojtowicz wyklad monograficzny 25 BaF 2 :niedomieszkowany, luminescencja Emisja STE i cross-over (CO, CVL – cross valence luminescence)

26 Andrzej J. Wojtowicz wyklad monograficzny 26 Widma radioluminescencji RT BaF 2 :Ce i BaF 2 nie- domieszkowany Zwróć uwagę: STE 300 nm Ce powyżej 300 nm absorpcja Ce 290 nm

27 Andrzej J. Wojtowicz wyklad monograficzny 27 LUMINESCENCJA MATERIAŁÓW AKTYWOWANYCH JONAMI ZIEM RZADKICH

28 Andrzej J. Wojtowicz wyklad monograficzny 28 Jony ziem rzadkich: Gd 3+ 8 S 7/2 stan podstawowy, niezdegenerowany Stany (multiplety) wzbudzone: 6 P, 6 I, 6 D, 6 G oddziaływanie spin – orbita: liczba J pole krystaliczne; dublety Kramersa Liczba kwantowa pola krystalicznego (crystal field quantum number) – liczba pomocnicza, np. dla J = 7/2, J cryst = 7/2, 5/2, 3/2, 1/2 tzn. maksymalne rozszczepienie polem krystalicznym na 4 składowe (dublety Kramersa; ew. pole magnetyczne)

29 Andrzej J. Wojtowicz wyklad monograficzny 29 Jony ziem rzadkich: Gd 3+ w GdAl 3 B 4 O 12 8 S 7/2 stan podstawowy, niezdegenerowany stan wzbudzony: najniższy z poziomów 6 P 7/2 pojedyncza linia? cm cm -1 przejście wibronowe, drgania grupy borowej Blasse, Grabmaier, rys. 3.5

30 Andrzej J. Wojtowicz wyklad monograficzny 30 Jony ziem rzadkich: Gd 3+, pojedyncza linia? LuTaO 4 :Gd, RT 6 P 7/2 6 P 5/2 przejścia z termicznie aktywowanych poziomów krystalicznych i wyższej składowej multipletu Blasse, Grabmaier, rys. 3.8

31 Andrzej J. Wojtowicz wyklad monograficzny 31 Jony ziem rzadkich: Gd 3+, pojedyncza linia? przejścia emisyjne w Gd 3+ wzbudzone promieniami X. Szerokie pasmo to emisja STE w LaF 3 LaF 3 :Gd 6PJ6PJ 6IJ6IJ 6DJ6DJ 6GJ6GJ Blasse, Grabmaier, rys. 3.9


Pobierz ppt "Andrzej J. Wojtowicz wyklad monograficzny 1 Luminescencja w materiałach nieorganicznych Wykład monograficzny AJ Wojtowicz Instytut Fizyki UMK Zakład Optoelektroniki."

Podobne prezentacje


Reklamy Google