Измерения зеемановско-сверхтонкого псевдовырожденного квадруплета в CaF2:Ho3+
Smith Kieran M.1,2,3, Reid Michael F.1,2, Wells Jon-Paul R.1,2
1School of Physical and Chemical Sciences, University of Canterbury, PB, Christchurch, New Zealand
2The Dodd-Walls Centre for Photonic and Quantum Technologies, New Zealand
3Research School of Physics and Engineering, The Australian National University, Canberra, Australia
Поступила в редакцию: 23 июля 2021 г.
В окончательной редакции: 28 августа 2021 г.
Принята к печати: 30 августа 2021 г.
Выставление онлайн: 9 ноября 2021 г.
Сообщается о зеемановской инфракрасной спектроскопии электронно-ядерных уровней в переходах 5I8->5I7 в ионе Ho3+, находящемся в центре C4v(F-) кристалла CaF2, помещенного в магнитное поле, направленное вдоль оси <111> кристалла. Переходы в нижайшее состояние в штарковском мультиплете 5I7, в изолированный электронный дублет и следующую группу состояний, а именно, псевдоквадруплет, состоящий из дублета и двух соседних синглетов, демонстрируют сильно нелинейные зеемановские расщепления и вариации интенсивности. Смоделированные спектры, основанные на анализе по теории кристаллического поля, дают отличное приближение к экспериментальным данным, демонстрируя сильную предсказательную способность метода параметризованного кристаллического поля. Также предсказаны антипересечения сверхтонких подуровней, которые являются основой для хранения квантовой информации в диэлектриках, легированных редкоземельными элементами. Ключевые слова: гольмий, редкая земля, Зееман, спектроскопия, кристаллическое поле.
- J.-P.R. Wells, G.D. Jones, M.F. Reid, M.N. Popova, E.P. Chukalina. Mol. Phys., 102, 1367 (2004)
- M. Zhong, M.P. Hedges, R.L. Ahlefeldt, J.G. Bartholomew, S.E. Beavan, S.M. Wittig, J.J. Longdell, M.J. Sellars. Nature, 517, 177 (2015)
- Y. Ma, Y.-Z. Ma, Z.-Q. Zhou, C.-F. Li, G.-C. Guo. Nature Communications, 12, 2381 (2021)
- M. Ranvcic, M.P. Hedges, R.L. Ahlefeldt, M.J. Sellars. Nature Physics, 14, 50 (2018)
- S.P. Horvath, J.V. Rakonjac, Y.-H. Chen, J.J. Longdell, P. Goldner, J.P.R. Wells, M.F. Reid. Phys. Rev. Lett., 123, 057401 (2019)
- S. Mothkuri, M.F. Reid, J.-P.R. Wells, E. Lafitte-Houssat, P. Goldner, A. Ferrier. Phys. Rev. B, 103, 104109 (2021)
- R.M. Macfarlane, R.M. Shelby. In Spectroscopy of Solids Containing Rare Earth Ions, ed. by A.A. Kaplyanskii, R.M. Macfarlane (Elsevier Science Publishers B.V., Amsterdam, 1987)
- G.H. Dieke, B. Pandey. J. Chem. Phys., 41, 1952 (1964)
- H.M. Crosswhite, H.W. Moos. In Optical Properties of Ions in Crystals, ed. by H.M. Crosswhite, H.W. Moos (Interscience, New York, 1967)
- W.T. Carnall, G.L. Goodman, K. Rajnak, R.S. Rana. J. Chem. Phys., 90, 3443 (1989)
- C. Gorller-Walrand, K. Binnemans. In Handbook on the Physics and Chemistry of Rare Earths, ed. by J.K.A. Gschneidner, L. Eyring (North-Holland, Amsterdam, 1996) v. 23, p. 121
- G. Liu. In Spectroscopic Properties of Rare Earths in Optical Materials, ed. by G. Liu, B. Jacquier (Springer Science \& Business Media, 2006)
- M.F. Reid. In Handbook on the Physics and Chemistry of Rare Earths, ed. by J.-C. Bunzli, V.K. Pecharsky (North Holland, Amsterdam 2016), v. 50, p. 47--64
- M.F. Reid. In Spectroscopic Properties of Rare Earths in Optical Materials, ed. by G. Liu, B. Jacquier (Springer Science \& Business Media, 2006)
- M. Mujaji, G.D. Jones, R.W.G. Syme. Phys. Rev. B., 46, 14398 (1992)
- J.P.D. Martin, T. Boonyarith, N.B. Manson, M. Mujaji, G.D. Jones. J. Phys.: Cond. Matt., 5, 1333 (1993)
- L.S. Kornienko, A.A. Rybaltovskii. Sov. Phys. Sol. St., 13, 1785 (1972)
- K.N. Boldyrev, M.N. Popova, B.Z. Malkin, N.M. Abishev. Phys. Rev. B, 99, 041105(R) (2019)
- M. Shiddiq, D. Komijani, Y. Duan, A. Gaita-Arino, E. Coronado, S. Hill. Nature, 531, 348 (2016)
Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.
Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.