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J. Phys. Colloques
Volume 37, Numéro C7, Décembre 1976
Second International Conference on Lattice Defects in Ionic Crystals / Seconde Conférence Internationale sur les Défauts de Réseau dans les Cristaux Ioniques
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Page(s) | C7-190 - C7-196 | |
DOI | https://doi.org/10.1051/jphyscol:1976743 |
J. Phys. Colloques 37 (1976) C7-190-C7-196
DOI: 10.1051/jphyscol:1976743
ELECTRONIC STRUCTURE OF THE F CENTER IN THE ALKALINE EARTH OXIDES
T.M. WILSON1 and R.F. WOOD21 Department of Physics, Oklahoma State University Stillwater, Oklahoma 74074, U.S.A.
2 Solid State Division, Oak Ridge National Laboratory Oak Ridge, Tennessee 37830, U.S.A.
Résumé
Les énergies et les fonctions d'onde de l'état fondamental et des états excités singlets et triplets du centre F, dans les oxydes MgO, CaO et SrO, ont été calculées en fonction de la position des ions voisins les plus proches. Les courbes des déplacements A1g, Eg, et T2g ont été établies en fonction des coordonnées des différentes configurations et utilisées pour interpréter les bandes d'absorption et de luminescence du centre F. Dans chaque cas, l'énergie de la transition 1A1g → 1T1u a été fixée à une valeur voisine de sa valeur expérimentale, en variant certains paramètres du modèle. Les schémas des niveaux calculés supportent partiellement les interprétations des résultats expérimentaux publiés pour les bandes de luminescence dans MgO et CaO, et suggèrent que la luminescence 3T1u → 1A1g dans SrO doit apparaître grossièrement vers 0,6 eV. Une bande de luminescence associée avec le centre F dans SrO n'a pas encore été rapportée. Nos calculs des constantes de couplage Jahn-Teller indiquent que l'état 3T1u est fortement couplé au mode vibrationnel Eg, dans CaO et au mode T2g dans MgO et SrO.
Abstract
The energy levels and wave functions of the ground and first few singlet and triplet excited states of the F center in MgO, CaO and SrO have been calculated as a function of the nearest neighbor ion positions. Configuration coordinate curves for A1g, Eg and T2g displacements have been constructed and used to interpret the absorption and luminescence bands of the F center. The energy of the 1A1g → 1T1u transition was set near the experimental value in each case by adjusting certain parameters in the model. The calculated energy level schemes partially support the interpretations of published experimental data on the luminescence bands in MgO and CaO and suggest that the 3T1u → 1A1g luminescence in SrO should occur at roughly 0.6 eV. A luminescence band associated with the F center in SrO has not yet been reported. Our calculations of the Jahn Teller coupling constants indicate that the 3T1u state is strongly coupled to the Eg vibrational mode in CaO and to the T2g mode in MgO and SrO.