1 / 22

Luminescencja w materiałach nieorganicznych Wykład monograficzny AJ Wojtowicz

Luminescencja w materiałach nieorganicznych Wykład monograficzny AJ Wojtowicz Instytut Fizyki UMK Zakład Optoelektroniki. Wykład 7 PLAN Luminescencja w materiałach aktywowanych: jonami metali przejściowych (kompleksy typu d 0 ) jonami typu …d 10 i …p 6 (ujemne jony) Jonami typu …s 2

halil
Télécharger la présentation

Luminescencja w materiałach nieorganicznych Wykład monograficzny AJ Wojtowicz

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

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

  2. Wykład 7 PLAN Luminescencja w materiałach aktywowanych: jonami metali przejściowych (kompleksy typu d0) jonami typu …d10 i …p6 (ujemne jony) Jonami typu …s2 Jon U6+ (5f0) Luminescencja w półprzewodnikach Andrzej J. Wojtowicz wyklad monograficzny

  3. Kompleksy metali przejściowych z pustą powłoką dkompleksy d0 Andrzej J. Wojtowicz wyklad monograficzny

  4. Stan wzbudzony: CT (przeniesienie ładunku z jonów tlenu na jon centralny) Duże przesunięcia Stokesa, długie czasy życia Van der Waals: tryplet najniższym stanem wzbudzonym(przejście bez odwrócenia spinu daje stan o wyższej energii)długie czasy, krótsze dla większego sprzężenia spin – orbita (cięższych jonów) Przypadek, kiedy we wzbudzeniu występuje przejście pasmo – pasmo (delokalizacja) Andrzej J. Wojtowicz wyklad monograficzny

  5. Emisja z kompleksu d0 (V5+; grupa VO43- na krzemionce) Oscylacja wiązania podwójnego Blasse, Grabmaier, rys. 3.19 Andrzej J. Wojtowicz wyklad monograficzny

  6. Jony d10Cu1+, Ag1+, Zn2+, Ga3+, Sb5+, Te6+ Andrzej J. Wojtowicz wyklad monograficzny

  7. W emisji przejście …d9s → d10 Silne sprzężenie elektron – fonon; szerokie pasma, długie czasy zaniku (przejście z odwróceniem spinu) degeneracja elektronowa (efekt Jahna – Tellera) Podobnie będzie dla jonu O2- (emisja 2p53s → 2p6)LiF:O2-, CdF2:O2-, SrLa2OBeO4 Andrzej J. Wojtowicz wyklad monograficzny

  8. Jony s2duże znaczenie w spektroskopii, duży wpływ matrycy Tl1+, Pb2+, Bi3+ (6s2) Sn2+, Sb3+, Te4+ (5s2) Przejścia s2→ sp i sp → s2 Stany: podstawowy 1S0 wzbudzone 3P0,1,2 i 1P1 Oddziaływanie spin – orbita znosi degenerację orbitalną Andrzej J. Wojtowicz wyklad monograficzny

  9. Andrzej J. Wojtowicz wyklad monograficzny

  10. Duża zmiana rozkładu ładunku, spodziewane silne sprzężenie elektron – fonon Bi3+; przesunięcie Stokesa (cm-1) Cs2NaYCl6:Bi 800 La2O3:Bi 10800ScBO3:Bi 1800 Bi2Al4O9 16000YAl3B4O12:Bi 2700 Bi4Ge3O12 17600CaLaAlO4:Bi 7700 LaPO4:Bi 19200LaOCl:Bi 8500 Bi2Ge3O9 20000 Andrzej J. Wojtowicz wyklad monograficzny

  11. CaO:Bi3+, stosunkowo słabe sprzężenie do dwóch modów drgań kompleksu Blasse, Grabmaier, rys. 3.20 Andrzej J. Wojtowicz wyklad monograficzny

  12. Bi2Ge3O9, bardzo silne sprzężenie do drgań kompleksu; w absorpcji przejście pasmo – pasmo „brak” stanu wzbudzonego???? Blasse, Grabmaier, rys. 3.20 Andrzej J. Wojtowicz wyklad monograficzny

  13. Efekt Jahna – Tellera Degeneracja stanu wzbudzonego (sp) ma miejsce tylko wtedy gdy kierunki x, y i z są równoważne Układ spontanicznie obniży symetrię (wykrzywi się) by obniżyć energię Andrzej J. Wojtowicz wyklad monograficzny

  14. Zniesienie degeneracji: Jahn – Teller lub spin – orbita do obu dochodzi sprzężenie z modem symetrycznym z tym że dla s – o otrzymujemy paraboloidy równoległe a dla efektu J – T przesunięte w przestrzeni współrzędnych J – T; NIERÓWNOLEGŁE Dwa nierównoważne minima Andrzej J. Wojtowicz wyklad monograficzny

  15. YPO4:Sb3+ Dwa minima:możliwość wystąpienia dwóch różnych emisji niebieskaiUV Blasse, Grabmaier, rys. 3.22 Andrzej J. Wojtowicz wyklad monograficzny

  16. Widma emisji YPO4:Sb3+ Blasse, Grabmaier, rys. 3.21 Andrzej J. Wojtowicz wyklad monograficzny

  17. Jon U6+ (Stokes, 1852) Jon molekularny: UO22+, UO66-, UO42-U(+6), każdy z tlenów O(-2) Formalnie 5f0 Emisja zielona (octa…) lub czerwona (tetra…) W NaF centrum z U ma postać: (UO6-xFx)(6-x)- (x = 0, 1, 2, 3) Andrzej J. Wojtowicz wyklad monograficzny

  18. Ba2ZnWO6:U6+ 4.2 K Linia zero – fononowa i powtórzenia fononowe (mody kompleksu oktaedrycznego) Blasse, Grabmaier, rys. 3.23 Andrzej J. Wojtowicz wyklad monograficzny

  19. Emisja w półprzewodnikach Półprzewodniki i izolatory: w izolatorach samopułapkowanie nośników (lokalizacja przeważa nad delokalizacją, parametr S nad A, patrz I wykład) Si, Ge, zdecydowane półprzewodniki BaF2, LiF, zdecydowane izolatory II-VI, III-V na granicy pomiędzypółprzewodnikami i izolatorami Andrzej J. Wojtowicz wyklad monograficzny

  20. Emisja w półprzewodnikach 2,3) Lambe-Klick, 4) Shön-Klasens, 5) D-A, 6) asocjat D-A Blasse, Grabmaier, rys. 3.25 Andrzej J. Wojtowicz wyklad monograficzny

  21. Emisja w półprzewodnikach Emisja krawędziowaekscytony, ekscytony związane, pary płytkich donorów i akceptorów (różne odległości) Emisja z centrów o „głębokich poziomach” ZnS: Cu, Al (CuZn akceptor, AlZn donor) zielona emisja, fosfor w kolorowej TV ZnS:Al, niebieska emisja (AlZn donor, VZn wakans cynku akceptor, ścisły asocjat, jedna odległość) ZnS: Al i ZnS:Cl, praktycznie taka sama emisja Andrzej J. Wojtowicz wyklad monograficzny

  22. Emisja w półprzewodnikach, GaP, pary ZnGa, SP Blasse, Grabmaier, rys. 3.24 Andrzej J. Wojtowicz wyklad monograficzny

More Related