Excited State Absorption and Nonradiative Transition from the Lowest 5d State of $Ce^{3+}:YAlO_3$

$Ce^{3+}:YAlO_3$ 단결정의 5d 상태 흡수 및 비발광 천이

  • 김지병 (충북대학교 물리학과) ;
  • 임기수 (충북대학교 물리학과) ;
  • 이건준 (한국표준과학연구원 분광연구그룹) ;
  • 김동호 (한국표준과학연구원 분광연구그룹) ;
  • 한재민 (한국원자력연구소 원자분광학연구실)
  • Published : 1995.03.01

Abstract

We have measured the excited state absorption in $Ce:YAlO_{3}$, crystals for the first time and assigned it for a 5d$\rightarrow$conduction band transition. Two broad absorption bands were observed at 555 nm and 465 nm fowllowing the 308 nm XeCl laser excitation and their cross sections and oscillator strengths were calculated. We have also measured the fluorescence lifetimes in between 300 K and 700 K to study the nonradiative relaxation from the lowest 5d state of $Ce^{3+}$ ions and explained ESA and the transition process from the state in terms of a configurational coordinate.dinate.

$Ce:YAlO_{3}$ 단결정 재료에 대한 5d 준위로부터 전도대로의 여기상태 흡수스펙트럼을 최초로 측정하였다. 이를 위해 XeCl레이저의 308nm와 색소레이저의 400-650nm의 빔을 사용하였고 555nm와 465nm에서 최대치를 갖는 흡수띠를 얻었으며 이로부터 여기상태 흡수 cross section과 oscillator strength를 계산하였다. 또한 5d 준위로 부터 비발광 천이과정 연구를 위해 300-700K의 온도영역에서 형광수명시간을 측정하였고, 5d 준위로부터의 ESA와 천이를 배위좌표를 사용하여 설명하였다.

Keywords

References

  1. Laser and Excited States of Rare Earths R.Reisfeld;C.K.Jorgensen
  2. Opt. Lett. v.5 D.J.Ehrlich;P.F.Moulton;R.M.Osgood,Jr.
  3. Opt. Lett. v.4 D.J.Ehrlich;P.F.Moulton;R.M.Osgood,Jr.
  4. Appl. Phys. Lett. v.33 R.R.Jacobs;W.F.Krupke;M.J.Weber
  5. Phys. Rev. v.B36 G.J.Pogatshnik;D.S.Hamilton
  6. Appl. Phys. Lett. v.31 K.H.Yang;J.A.DeLuca
  7. J. Chem. Phys. v.88 S.A.Payne;L.L.Chase;W.F.Krupke;L.A.Boatner
  8. J. Appl. Phys. v.49 W.J.Miniscalco;J.M.Pellegrino;W.M.Yen
  9. J. Appl. Phys. v.52 J.F.Owen;P.B.Dorain;T.Kobayasi
  10. J. Lumin v.60, 61 A.J.Wojtowicz;M.Balcerzyk;A.Lempicki
  11. Laser Crystal A.A.Kaminskii
  12. J. Appl. Phys. v.44 M.J.Weber
  13. Phys. Rev. v.B40 G.M.Williams;N.Edelstein;L.A.Boatner;M.M.Abraham
  14. J. Lumin v.48, 49 Li-Ji Lyu;D.S.Hamilton
  15. 한국광학회지 v.5 이민영;김동호
  16. Phys. Stat. Sol. v.(a)127 J.A.Mares;M.Nikl;K.Blazek
  17. J. Electrochem. Soc. v.126 D.J.Robbis;B.Cockayne;J.L.Galsper;B.Lent
  18. Phys. Rev. v.39 D.S.Hamilton;S.K.Gayen;G.J.Pogatshnik;R.D.Ghen;J.Miniscalco
  19. Optial Spectoscopy of Inorganic Solids B.Henderson;G.F.Imbush
  20. J. Lumin v.40, 41 Ki-Soo Lim;D.S.Hamilton