NAB和NYAB晶体晶格振动模的喇曼红外光谱研究.pdfVIP

第l9卷 第l期 福卅I大学学报(自然科学版) Vo1．19No Joma ofFuzhouUrdv~tsJtyfNaturalscieILce NAB和 NYAB晶体品格振动模的喇曼一红外光谱研究 洪水力 (物理系) 挺 要 本文分析讨论 了NAB和 NYAB激光晶体晶格振动模及对发光离子 Nd 多声子无辐射跃 迁的可能影响． 关键词 晶襁振动模；多声子无辐射跃迁 激光晶体硼酸铝钕 NdAI3(BO，)．(简称 NAB)和掺钇 白倍频 晶体 Y”：NdA]3(BO3)．(简称 NYAB)，都是具有R32(D]ff~IIC2／c(cb)这两种类型的2空间群结构 ．本文着重分析具 有R32CD])~间群晶体结构的振动模和无辐射跃迁的一些性质． NAB和 NYAB晶体的每一个单胞中包含两个NdAI】(BO3)．分子，因此在布里渊区中 心 0应有 20x2×3-3=117个光学声子模(除去单胞刚性移动的三个声学模)，可以采用 空间群商群分析方法进行对称性分类． 1NAB和NYAB晶体中Bo}振动模的特征频率 硼酸离子基团 Bo 具有 DⅡ对称性，由点群特征标表和喇曼一红外光谱测试可知， Bo,-的内振动模 由如下四支谱线组成： 表1Bo}基团振动模谱线的对称性和选择活性 振动模与对称性 渡 数(cm一1 I 选择活性与强度 (A )。 921 I R-v$ (A；)。 789．736 - Ⅱt叶 (E )。． 1270，1166 J R—m，IR—vs v E ) 635．590 l R——m，IR—m 从 x射线数据表明，NAB和NYAB与 CaMg3(C03)．同构 ，单胞中包括两种结晶 学上非等价的Bo}，其中的硼离子分别占据C和c2对称位置．占据C位置的一个硼酸离 子基团BO3(1)处在三方晶胞的底面上；占据c2位置的三个硼酸离子基团BO3(2)围绕三次轴 排列，向底面倾斜，三者在结晶学上是等价的 ．因此A 模 由于存在两个结晶学上不同的 Bo}而出现两支吸收谱线：两个E 模也因Bo}占据低于三次对称轴的格点位置而发生 分裂．上述这些分裂通常总是未能分辨开来的． NAB和 NYAB晶体单胞中两个非等价分子的存在以及分子周围掺杂环境的变化 ，在 晶体振动光谱中反映在振动波数整个范围内每一个振动模具有一个或更多个基频简并分裂或 非简并谱峰． 军戈面}9j 9日砸虱 第 1期 洪水力：NAB和NYAB晶体晶格振动模的喇曼一红外光谱研究 ‘41 ‘ 2 振动光谱测试结果 本实验所采用的NAB和 NYAB样品均取(101)面作为测试平面，再将晶体物理轴变换 到所选取的坐标轴上去 采用 Spex·Ramanlog-1401型喇曼光谱仪进行背向散射测试，用美 国光谱物理 公 司的氩离子激光器的 514．5nm 和 488．0rim 谱线作为激发光源，输出功率 400mW ．单色仪狭缝宽度为 250．Lm‘，频移误差2era～． 图 l为 NAB晶体对应于空间群的因于群各个不可约表示的喇曼张量元所采有的几何配 置zfxx)~ 记录的喇曼散射光谱 (R)．表 2列出NAB和NYAB晶体在所采用的z(xx)Y配置 F 的频移波数和谱线强度 ，同时列出在 PERKIN-ELMER983型红外光谱仪上测量 的红外吸 收光谱(IR)的频率位置和相对强度 ．上述实验均在室温下进行 ． 3 讨论 近几年来的研究不断表明，深能级 中的晶格弛豫和多声子无辐射跃迁在发光效率研究中 越来越显示出重要的理论价值 ” ．固体内稀土离子发光效率研究表 明，多声子无辐射跃迁是 影响发光效率 的一个重要过程．电子在发