Phosphoreszenz und Energieübertragung in MnS/ZnS‐Mischkristallen

Abstract

AbstractAbsorptions‐ und Phosphoreszenzspektren von MnS und MnS/ZnS‐Mischkristallen werden bei Raumtemperatur und bei 77°K aufgenommen, außerdem wird die Konzentrationslöschung der Phosphoreszenz der Mischkristalle untersucht und mit Hilfe des Modells der Resonanz‐Energieübertragung gedeutet. Legt man als Löschzentren Mn2+‐Ionen auf benachbarten Kationen‐Gitterplätzen zugrunde, so kann man aus dem Konzentrationsverlauf der Quantenausbeuten einen kritischen Abstand Ro ∼ 12 Å für Energieübertragung zwischen den Mn2+‐Ionen entnehmen, der mit dem berechneten Wert von etwa 10 Å gut übereinstimmt. Die starke Temperaturabhängigkeit der Quantenausbeute in den Mischkristallen hoher MnS‐Konzentration wird auf die Verringerung der für Energieübertragung maßgeblichen Überlappung von Phosphoreszenz‐ und Absorptionsspektrum zurückgeführt. Dabei ist die Abnahme der Überlappung nicht nur durch die temperaturabhängigen Bandbreiten bestimmt, sondern auch in einer Rotverschiebung des Phosphoreszenz‐spektrums mit zunehmender MnS‐Konzentration begründet, der eine Blauverschiebung der längstwelligen Absorptionsbande entgegensteht. Die Blauverschiebung läßt sich mit Änderung im Mn‐S‐Abstand und damit in der Kristallfeldstärke erklären.