Numéro
J. Phys. Colloques
Volume 41, Numéro C6, Juillet 1980
THIRD EUROPHYSICS TOPICAL CONFERENCE
LATTICE DEFECTS IN IONIC CRYSTALS
Page(s) C6-191 - C6-194
DOI https://doi.org/10.1051/jphyscol:1980649
THIRD EUROPHYSICS TOPICAL CONFERENCE
LATTICE DEFECTS IN IONIC CRYSTALS

J. Phys. Colloques 41 (1980) C6-191-C6-194

DOI: 10.1051/jphyscol:1980649

IMPURITY CENTRES.
Ni+ and Ni3+ centers in X-irradiated CaF2

J. Casas1, H. W. Den Hartog2 et R. Alcalá1

1  Departamento de Física Fundamental, Cátedra de Optica, Facultad de Ciencias. Universidad de Zaragoza, Spain
2  Solid State Physics Laboratory. University of Groningen, The Netherlands


Résumé
Nous montrons des mesures optiques et de RPE sur CaF2 : Ni avant et après être irradié par radiation X. Une bande d'absorption à 255 nm grandit lors de l'irradiation X. L'évolution thermique de cette bande et quelques expériences de blanchiment à 15 K sur des échantillons irradiés par radiation X et contenant des centres Vk indiquent que la bande de 255 nm est due aux centres Ni+. Quelques signaux de RPE associés aux centres Ni+ ont été observés. Les mesures à basse température prouvent qu'il y a deux classes de centres légèrement différentes, l'une avec une symétrie tétragonale (g = 2,569 ± 0,005, g = 2,089 + 0,005) et l'autre avec presque les mêmes valeurs de g et g, et une petite distorsion rhombique. Les deux signaux montrent une structure hyperfine due à l'interaction avec quatre ions fluorure. Le modèle proposé pour le centre Ni+ est un ion moléculaire (NiF4)3- constitué par un ion Ni+ déplacé vers une des faces du cube des fluors. De même, nous avons observé sur quelques échantillons irradiés un autre signal de RPE qui montre une symétrie cubique (g = 2,003) avec une structure superhyperfine bien due l'interaction avec huit fluors équivalents. Le modèle proposé pour le centre responsable de ce signal est un centre Ni3+ avec une position substitutionnelle du Ca2+.


Abstract
Optical and EPR measurements of CaF2 : Ni before and after X-irradiation are reported. An absorption band at 255 nm grows during X-irradiation. The thermal evolution of this band and some bleaching experiments in 15 K X-irradiated samples containing Vk centers indicate that the 255 nm band is due to Ni+ centers. Some EPR signals associated with the Ni+ centers are also observed. Low temperature measurements show that there are two slightly different kinds of centers one of them having tetragonal symmetry (g = 2.569 ± 0.005, g = 2.089 ± 0.005) and the other one with about the same values of g and g and a small rhombic distortion. Both signals show a superhyperfine structure due to interaction with four fluoride ions. The proposed model for the Ni+ center is a (NiF4)3- molecular ion formed by a Ni+ ion displaced toward one of the faces of the cube of fluorines. Another EPR signal showing cubic symmetry (g = 2.003) with a well resolved superhyperfine structure due to the interaction with eight equivalent fluorines is also observed in some irradiated samples. The proposed model for the center responsible of this signal is a Ni3+ center in a Ca2+ substitutional position.