Ultrafast relaxation processes in ternary hexafluorides studied under synchrotron radiation excitation

Kross-luminestsents ja tsooni-sisene luminestsents on tahkiste omakiirguste liigid, mis tekivad piisava energiaga footonite või osakeste voogudega ergastamisel. Neid kiirgusi iseloomustab ülilühike luminestsentsi kustumisaeg, mida on võimalik potentsiaalselt ära kasutada väga head ajalist lahutust vajavates rakendustes. Kahjuks on nende kiirguste saagis väga madal ning kross-luminestsentsi kiirgusribad paiknevad lühilainelises spektriosas, kus fotodetektorite tundlikkus on madal. Doktoritöö eesmärk oli kasutada tsoonistruktuuri modifitseerimise lähenemist nende puuduste korvamiseks. Tuginedes materjalide tsoonistruktuuri arvutustele valiti sobivad elemendid, mis koos K, Ba katioonide ja F aniooniga on võimelised moodustama laia keelutsooniga fluoriide. Täiendava elemendi (Ge, Si) lisamisel on võimalik sünteesida heksafluoriide (nt K2GeF6), mille tsoonistruktuuri täiendavad lisaks valentsitsoonile (F seisundid) alamtsoonid (Ge, Si seisundid), luues soodsad võimalused tsooni-sisene luminestsentsi saagise kasvuks. Seisundite vähenenud vahekaugus nihutab kross-luminestsentsi nähtava valguse spektriosa suunas. Sünteesitud heksafluoriidide tsoonistruktuuri, elektron ergastusi ja nende kiirguslikku lagunemist uuriti aeglahutusega luminestsentsspektroskoopia meetoditel nii Tartu Ülikooli füüsika instituudis kui ka sünkrotronkiirguse keskuses MAX IV (Lund, Rootsi). Loodi uus, 32 ps ajalise lahutusega katseseade spetsiaalselt ülikiire luminestsentsi uurimiseks, mille abil näidati, et ülikiirete omakiirguste kustumisaeg uuritud heksafluoriidides jääb alla 500 ps. Kiirguste saagis oli rakendustes kasutamiseks liiga madal, kuid näidati nende esinemist laias spektriosas vaakum-ultravioletist nähtava valguseni. Doktoritöö tulemusena näidati, et tsoonistruktuuri modifitseerimise lähenemist kasutades on võimalik materjalide luminestsentsiomadusi mõjutada rakendamiseks vajalikus suunas.

Author

• Saaring, Juhan

• fluorides
• excitation
• scintillation counters
• luminescence
• relaxation (physics)

Identifier

hdl:10062/83200

OAI identifier oai:identifier

oai:dspace.ut.ee:10062/83200