THEORY OF U CENTERS IN ALKALINE EARTH PLUORIDES USING THE SCF-MSXα METHOD

Résumé
La structure électronique et les transitions optiques du centre U dans CaF₂, SrF₂ et BaF₂ sont calculées en employant la méthode SCF-MSXα. Le complexe utilisé pour représenter le défaut a la symétrie T_d et consiste en un ion H^- entouré de six F^- et quatre cations. Nos calculs reproduisent très bien la bande d'absorption optique expérimentale (position du maximum et largeur) [1] et indiquent que cette bande n'est pas associée à une transition unique dans H^- mais à un ensemble de transitions permises par symétrie pour lesquelles les états initiaux sont essentiellement F^- 2p. Ce résultat vient du fait que le niveau hydrogénoïde se situe en dessous de la bande F^- 2p, ce qui est contraire à ce qui a été obtenu par Yu [2], pour la structure électronique du centre U dans les halogénures alcalins, en utilisant le même schéma de calcul. Nos calculs montrent que les modèles d'ions ponctuels utilisés précédemment [3, 4] pour traiter ce problème dans les fluorures d'alcalins terreux ne sont pas convenables.

Abstract
The electronic structure and the optical transitions of the U center in CaF₂, SrF₂ and BaF₂ are calculated using the SCF multiple-scattering Xα method. The complex used to represent the defect has T_d symmetry and consisted of an H^- ion surrounded by six F^- and four cations. Our calculations reproduce very well the experimental optical absorption band (peak position and width) [1] and indicate that this band is not associated to a single transition in H^- but to a group of symmetry allowed transitions where the initial states are basically F^- 2p. This result comes essentially from the fact that the hydrogenic level lies below the F^- 2p band, in contrary to the level structure of the U center, obtained using this same scheme by Yu [2] in alkali halides. The present calculations show that point-ion models previously used [3, 4] to treat this problem in alkaline-earth fluorides are particularly inadequate.