Вышедшие номера
Home » Физика твердого тела » Год 2024, выпуск 2 » Статья стр. 161
>>>
Электронно-дырочные и экситонные процессы в кристаллах CaF2, SrF2 и BaF2 (О б з о р)
Родный П.А.1
1Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого, Санкт-Петербург, Россия
Email: piotr.rodnyi@gmail.com
Поступила в редакцию: 27 сентября 2023 г.
В окончательной редакции: 13 декабря 2023 г.
Принята к печати: 14 декабря 2023 г.
Выставление онлайн: 14 февраля 2024 г.
PDF версия
Представлены основные характеристики номинально чистых монокристаллов CaF2, SrF2 и BaF2. Собраны воедино многочисленные экспериментальные и теоретические данные о кристаллической и зонной структуре исследуемых соединений, их оптических свойствах; проведены анализ и систематизация этих данных. Показано, что многие особенности CaF2, SrF2 и BaF2 обусловлены их кристаллической структурой. Представлены основные параметры электронных (F, M) и дырочных (VK, H) точечных дефектов, изучены механизмы их диффузии в области низких и высоких температур. Исследованы спектры переходного поглощения дефектов. Проанализированы критерии различных каналов дефектообразования и возможные механизмы распада автолокализованных экситонов с рождением точечных дефектов и созданием квантов собственной люминесценции. Рассмотрена проблема интерпретации механизма излучения синглетных экситонов. Ключевые слова: кристаллы со структурой флюорита, точечные дефекты, механизмы дефектообразования, автолокализованные дырки и экситоны, собственная люминесценция.
  1. P.P. Feofilov. Acta Phys. Polon. 26, 3--4, 331 (1964)
  2. A.A. Каплянский. Оптика и спектроскопия 16, 2, 602 (1964)
  3. В.В. Осико. ФТТ 7, 5, 1294 (1965)
  4. A.I. Ryskin, A.E. Angervaks, A.V. Veniaminov. In: Holographic Materials. Optical Systems. Intech (2017). Ch. 18. P. 405-433
  5. Б.П. Соболев. Кристаллография 65, 5, 705 (2020). [B.P. Sobolev. Crystallogr. Reps 65, 5, 678 (2020)]
  6. В.М. Лисицын. Изв. Томск. политех. института 247, 56 (1977)
  7. H.B. Старостин, М.П. Шепилов. ФТТ 17, 3, 822 (1975)
  8. В.М. Рейтеров, З.Н. Корнева. Оптика и спектроскопия 21, 5, 583 (1966)
  9. E. Radzhabov. J. Phys: Condens. Matter 6, 45, 9807 (1994)
  10. Crystals with Fluorite Structure / Ed. W. Hayes. Oxford University Press, London (1974). 448 p
  11. Ю.М. Александров, В.Н. Махов, П.А. Родный, Т.И. Сырейщикова, М.Н. Якименко. ФТТ 26, 9, 2865 (1984)
  12. П.А. Родный. ФТТ 34, 7, 1975 (1992)
  13. C. Gorling, U. Leinhos, K.R. Mann. Opt. Commun. 249, 1, 319 (2005)
  14. J.T. Mouhovski. Prog. Cryst. Growth Charact. Mater. 53, 2, 79 (2007)
  15. Y. Shimizu, M. Minowa, W. Suganuma, Y. Inoue. Phys. Lett. B 633, 2--3, 195 (2006)
  16. M. Verstraete, X. Gonze. Phys. Rev. B 68, 19, 195123 (2003)
  17. В.А. Чернышев, В.С. Рюмшин, П.А. Агзамова. ФТТ 61, 1, 137 (2019). [V.A. Chernyshev, V.S. Ryumshin, P.A. Agzamova. Phys. Solid State 61, 1, 11 (2019)]
  18. Crystal Structures / Ed. R.W.G. Wyckoff. Interscience. John Wiley, N.Y. (1963). 467 p
  19. R. Saravanan, S. Israel. Physica B 352, 1--4, 220 (2004)
  20. G.W. Rubloff. Phys. Rev. B 5, 2, 662 (1972)
  21. J. Frandon, B. Lahaye, F. Pradal. Phys. Status Solidi B 53, 2, 565 (1972)
  22. J. Barth, R.L. Johnson, M. Cardona, D. Fuchs, A.M. Bradshaw. Phys. Rev. B 41, 5, 3291(R) (1990)
  23. A.J. Bourdillon, J.H. Beaumont. J. Phys. C 9, 17, L479 (1976)
  24. В.В. Соболев, А.И. Калугин. ФТП 36, 2, 155 (2002). [V.V. Sobolev, A.I. Kalugin. Semiconductors 36, 2, 148 (2002)]
  25. Э.Р. Ильмас, Г.Г. Лийдья, Ч.Б. Лущик. Оптика и спектроскопия 18, 3, 453 (1965)
  26. M. Letz, A. Gottwald, M. Richter, L. Parthier. Phys. Rev. B 79, 19, 195112 (2009)
  27. P.J. Singh, A. Gupta, A.K. Das, V. Kumar, A. Shastri, B.N. Rajasekhar. AIP Conf. Proc. 2265, 2, 030426 (2020)
  28. N.V. Starostin, M.P. Shepilov, A.B. Alekseev. Phys. Status Solidi B 103, 2, 717 (1981)
  29. M. Catti, A. Pavese, V.R. Saunders. J. Phys. C 3, 23, 4151 (1991)
  30. H. Shi, R.I. Eglitis, G. Borstel. Phys. Status Solidi B 242, 10, 2041 (2005)
  31. E. Cadelano, G. Cappellini. Eur. Phys. J. B 81, 1, 115 (2011)
  32. B. Bohara, B L. Franklin, Y. Malazovsky, D. Bagayoko. Proc. Louisiana EPSCoR RII LA-SiGMA, 1 (2015)
  33. F. Matusalem, M. Marques, L.K. Teles, A. Filippetti, G. Cappellini. J. Phys.: Condens. Matter 30, 36, 365501 (2018)
  34. R.T. Poole, J. Szajman, R.C.G. Leckey, J.G. Jenkin, J. Liesegang. Phys. Rev. B 12, 12, 5872 (1975)
  35. M. Huisinga, M. Reichling, E. Matthias. Phys. Rev. B 55, 12, 7600 (1997)
  36. T. Tsujibayashi, K. Toyoda, S. Sakuragi, M. Kamada, M. Itoh. Appl. Phys. Lett. 80, 16, 2883 (2002)
  37. J.H. Burnett, R. Gupta, U. Griesmann. Appl. Optics 41, 13, 2508 (2002)
  38. Э.И. Рашба. Изв. АН СССР. Сер. физ. 40, 9, 1793 (1976). [E.I. Rashba. Bull. A.S. USSR. Phys. Ser. 40, 9, 20 (1976)]
  39. И.Г. Ланг. ЖЭТФ 72, 6, 2152 (1977). [I.G. Lang. JETP 45, 6, 1130 (1977)]
  40. T.G. Castner, W. Kanzig. J. Phys. Chem. Solids 3, 3--4, 178 (1957)
  41. R. Gazzinelli, R.L. Mieher. Phys. Rev. 175, 2, 395 (1968)
  42. V.E. Puchin, A.L. Shluger, K. Tanimura, N. Itoh. Phys. Rev. B 47, 11, 6226 (1993)
  43. K. Kan'no, T. Matsumoto, Y. Kayanuma. Pure. Appl. Chem. 69, 6, 1227 (1997)
  44. K.S. Song, R.T. Williams. Self-Trapped Excitons. Springer-Verlag, N.Y. (1993). Ch. 4
  45. Ч.Б. Лущик, И.К. Витол, М.А. Эланго. УФН 122, 2, 223 (1977). [C.B. Lushchik, I.K. Vitol, M.A. Elango. Phys. --- Usp. 20, 6, 489 (1977)]
  46. Ч. Лущик, А. Лущик. ФТТ 60, 8, 1478 (2018). [C. Lushchik, A. Lushchik. Phys. Solid State 60, 8, 1487 (2018)]
  47. J.H. Beaumont, W. Hayes, D.L. Kirk, G.P. Summers. Proc. R. Soc. Lond. A 315, 1520, 69 (1970)
  48. K.-D. Li, H.Y. Xiao, L.M. Wang. Nucl. Instr. Meth. Phys. Res. B 266, 12--13, 2698 (2008)
  49. Y. Ma, M. Rohlfing. Phys. Rev. B 77, 11, 115118 (2008)
  50. C.H. Seager. Phys. Rev. B 3, 10, 3479 (1971)
  51. Н.Н. Ершов, Н.Г. Захаров, В.М. Рейтеров, П.А. Родный. Оптика и спектроскопия 52, 2, 372 (1982)
  52. A.I. Nepomnyashchikh, E.A. Radzhabov, A.V. Egranov, V.F. Ivashechkin, A.S. Istomin. Rad. Eff. Defects. Solids: Incorporating Plasma Sci. Plasma Technol. 157, 6--12, 715 (2002)
  53. T. Eshita, K. Tanimura, N. Itoh. Nucl. Instrum. Meth. Phys. Res. B 1, 2--3, 452 (1984)
  54. S. Stepanov, E. Chinkov, A. Shrayber, V. Shtan'ko. Rad. Phys. Chem. 191, 109889 (2022)
  55. W. Chen, P. Song, Y. Dong, Y. Zhang, W. Hua. Chin. Sci. Bull. 58, 11, 1321 (2013)
  56. D.W. Cooke, B.L. Bennett. J. Nucl. Mater. 321, 2--3, 158 (2003)
  57. R. Rauch, G. Schwotzer. Phys. Status Solidi A 74, 1, 123 (1982)
  58. B.G. Ravi, S. Ramasamy. Int. J. Mod. Phys. B 06, 17, 2809 (1992)
  59. В.А. Архангельская, П.П. Феофилов. Квантовая электрон. 7, 6, 1141 (1980)
  60. H. Shi, L. Chang, R. Jia, R.I. Eglitis. J. Phys. Chem. C 116, 7, 4832 (2012)
  61. L.P. Cramer, S.C. Langford, J.T. Dickinson. J. Appl. Phys. 99, 5, 054305 (2006)
  62. E.A. Kotomin, A.I. Popov. In: Radiation Effects in Solids (NATO Sci. Ser. II: Mathematics, Physics and Chemistry / Eds K.E. Sickaufus, E.A. Kotomin, B.P. Uberuaga) 235, 153 (2007). Ch. 7
  63. M.N. Kabler. In: Point Defects in Solids / Eds J.H. Crawford Jr, LM. Slifkin. Plenum Press, N.Y. (1972). P. 327-380
  64. В.А. Архангельская, Л.А. Алексеева. Оптика и спектроскопия 21, I, 93 (1966)
  65. M.J. Norgett, A.M. Stoneham. J. Phys. C 6, 2, 229 (1973)
  66. N. Chuklina, A. Mysovsky. Rad. Measur. 128, 106135 (2019)
  67. W. Hayes, R.F. Lambourn, J.P. Stott. J. Phys. C 7, 14, 2429 (1974)
  68. В.П. Жуков, В.М. Зайнуллина. ФТТ 40, 11, 2019 (1998). [V.P. Zhukov, V.M. Zainullina. Phys. Sold State 40, 11, 1827 (1998)]
  69. S. Parker, K.S. Song, C.R.A. Catlow, A.M. Stoneham. J. Phys. C 14, 28, 4009 (1981)
  70. H. Shi, R. Jia, R.I. Eglitis. Comput. Mater Sci. 89, 247 (2014)
  71. R. Jia, H. Shi, G. Borstel. J. Phys. : Condens. Matter 22, 5, 055501 (2010)
  72. M.N. Kabler, R T. Williams. Phys. Rev. B 18, 4, 1948 (1978)
  73. P.J. Call, W. Hayes, M.N. Kabler. J. Phys.: Solid State Phys. 8, 4, L60 (1975)
  74. Н.Г. Романов, В.А. Ветров, П.Г. Баранов. Письма в ЖЭТФ 37, 7, 325 (1983). [N.G. Romanov, V.A. Vetrov, P.G. Baranov. JETP Lett. 37, 7, 386 (1983)]
  75. R.T. Williams, M.N. Kabler, W. Hayes, J.P. Stott. Phys. Rev. B 14, 2, 725 (1976)
  76. M. Adair, C.H. Leung, K.S. Song. J. Phys. C 18, 28, L909 (1985)
  77. K.S. Song, C.H. Leung, J.M. Spaeth. J. Phys.: Condens. Matter 2, 30, 6373 (1990)
  78. C.H. Leung, C.G. Zhang, K.S. Song. J. Phys.: Condens. Matter. 4, 6, 1489 (1992)
  79. T. Eshita, K. Tanimura, N. Itoh. Phys. Status Solidi B l22, 2, 489 (1984)
  80. A. Mysovsky, E. Radzhabov. IEEE Trans. Nucl. Sci. 57, 3, 1200 (2010)
  81. C.R.A. Catlow. J. Phys. C 12, 6, 969 (1979)
  82. M.J. Norgett, A.M. Stoneham. J. Phys. C 6, 2, 238 (1973)
  83. W. Hayes, R.F. Lambourn. Phys. Status Solidi B 57, 2, 693 (1973)
  84. P.J. Call, W. Hayes, J.P. Stott, A.E. Hughes. J. Phys. C 7, 14, 2417 (1974)
  85. W. Hayes, R.F. Lambourn. J. Phys. C 6, 1, 11 (1973)
  86. K. Atobe. J. Chem. Phys. 71, 6, 2588 (1979)
  87. B.M. Voronin, S.V. Volkov. J. Phys. Chem. Solids 62, 7, 1349 (2001)
  88. Н.И. Сорокин, Б.П. Соболев. ФТТ 61, 1, 53 (2019). [N.I. Sorokin, B.P. Sobolev. Phys. Solid State 60, 12, 2450 (2018)]
  89. P.W.M. Jacobs, S.H. Ong. J. Physique C7 37, 12, 331 (1976)
  90. T.P. Jili, E. Sideras-Haddad, D. Wamwangi, D. Billing, C.L. Ndlangamandla, M. Khulu. South African Instit. Phys. Proc. 64th Annual Conf. 82 (2019)
  91. V.M. Carr, A.V. Chadwick, D.R. Figueroa. J. Physique C7 37, 12, 337 (1976)
  92. Y. Toyozawa. J. Phys. Soc. Jpn. 44, 2, 482 (1978)
  93. N. Itoh, A.M. Stoneham, A.H. Harker. J. Phys. C 10, 21, 4197 (1977)
  94. N. Itoh, K. Tanimura. Rad. Effects. Defects. Solids 98, 1--4, 269 (1986)
  95. M. Watanabe, J. Azuma, S. Asaka, T. Tsujibayashi, O. Arimoto, S. Nakanishi, H. Itoh, M. Kamada. Phys. Status Solidi B 250, 2, 396 (2013)
  96. K. Tanimura, T. Katoh, N. Itoh. Phys. Rev. B 40, 2, 1282 (1989)
  97. E.D. Thoma, H.M. Yochum, R.T. Williams. Phys. Rev. B 56, 13, 8001 (1997)
  98. R. Lindner, M. Reichling, R.T. Williams, E. Matthias. J. Phys.: Condens. Matter 13, 10, 2339 (2001)
  99. K. Tanimura. Phys. Rev. B 63, 18, 184303 (2001)
  100. S.I. Kachan, E.E. Obukhovа, S.A. Stepanov, E.P. Chinkov, V.F. Shtan'ko. Chem. Met. Alloys 4, 26 (2011)
  101. Ю.Б. Владимирский, Г.М. Захаров, Т.И. Никитинская, В.М. Рейтеров, П.А. Родный. Оптика и спектроскопия 32, 4, 756 (1972)
  102. Н.Н. Ершов, Н.Г. Захаров, П.А. Родный. Оптика и спектроскопия 53, 1, 89 (1982)
  103. А.В. Агафонов, П.А. Родный. ФТТ 25, 2, 289 (1983)
  104. V. Shtan'ko, E. Chinkov, A. Shrayber, S. Stepanov. Rad. Phys. Chem. 168, 108619 (2020)
  105. V.B. Mikhailik, H. Kraus, J. Imber, D. Wahl. Nucl. Instr. Meth. Phys. Res. A 566, 2, 522 (2006)
  106. R. Lindner, R.T. Williams, M. Reichling. Phys. Rev. B 63, 7, 075110 (2001)
  107. Т.И. Никитинская, П.А. Родный, C.Б. Михрин. Оптика и спектроскопия 39, 3, 411 (1975)
  108. Ю.М. Александров, В.Н. Махов, П.А. Родный, Т.И. Сырейщикова, М.Н. Якименко. ФТТ 28, 9, 2853 (1986)
  109. J. Becker, M. Kirm, V.N. Kolobanov, V.N. Makhov, V.V. Mikhailin, A.N. Vasil'ev, G. Zimmerer. Electrochem. Soc. Proc. 98, 25, 415 (1998)
  110. N. Fedorov, A. Belsky, E. Constant, D. Descamps, P. Martin, A.N. Vasil'ev. J. Lumin. 129, 12, 1813 (2009)
  111. V. Khanin, I. Venevtsev, P. Rodnyi. Opt. Mater. 136, 113399 (2023)
  112. M. Cadatal-Raduban, A. Yoshikawa, L.V. Mui, M.H. Pham, T. Shimizu, N. Sarukura, T. Togashi, K. Yamanoi. Jpn. J. Appl. Phys. 59, 5, 052005 (2020)
  113. G. Konstantinou, R. Latella, L. Moliner, L. Zhang, J.M. Benlloch, A.J. Gonzalez, P. Lecoq. Phys. Med. Biol. 68, 2, 025018 (2023).

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.

Учредители

Издатель

© 2024 Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук
Powered by webapplicationthemes.com - High quality HTML Theme