Фотоиндуцированные локальные колебания решетки в кристалле рубина при оптической накачке состояния 2T1

Abstract

Методом рассеяния Мандельштама–Бриллюэна исследовано колебательное поведение тяжелой примеси замещения (Cr3+) в Al2O3. Колебания ионов хрома осуществляются фотовозбуждением. Впервые наблюдены дискретные смещения линий люминесценции рубина R1 и R2 при комнатной температуре в зависимости от поглощенной мощности лазерного излучения и при возбуждении состояния 2T1. Эти смещения обусловлены возбуждением квазилокальных колебаний ионов хрома. Частота квазилокальных колебаний составляет 22 ГГц, что соответствует поперечным акустическим колебаниям в кристалле рубина. Дано объяснение наблюдаемого явления на основе адиабатического приближения Борна–Оппенгеймера и функции Пекара. Բրիլյուենի ցրման եղանակով հետազոտվել է Al2O3 միաբյուրեղում Cr3+ տեղակալող ծանր խառնուկի տատանողական վարքը: Քրոմի ինոնների տատանումներն իրագործվում են վերջիններիս լուսագրգռման միջոցով: Առաջին անգամ սենյակային ջերմաստիճանում դիտվել են սուտակի R1 և R2 լյումինեսցենտ գծերի ընդհատ (դիսկրետ) շեղումներ 2T1 վիճակի գրգռման դեպքում՝ կախված լազերային մղման կլանված հզորությունից: Այդ շեղումները պայմանավորված են քրոմի ինոնների քվազիտեղային տատանումների գրգռումով: Քվազիտեղային տատանումների հաճախությունը կազմում է 22 ԳՀց, որը համապատասխանում է սուտակում լայնական ակուստիկ (ձայնային) տատանումներին: Տրվել է դիտարկված երևույթի բացատրություն Բորն-Օպենհեյմերի ադիաբատիկ մոտարկման և Պեկարի ֆունկցիայի հիման վրա: The vibrational behavior of a heavy substitutional impurity (Cr3+) in Al2O3 has been studied by the Brillouin scattering method. The vibrations of chromium ions are carried out by their photoexcitation. Discrete shifts of the ruby luminescence lines R1 and R2 at room temperature are observed depending on the absorbed laser pump power upon excitation of the 2T1 state. These shifts are due to the excitation of quasi-local vibrations of chromium ions. The frequency of quasi-local oscillations is 22 GHz, which corresponds to transverse acoustic oscillations in ruby. An explanation of the observed phenomenon is given on the basis of the Born-Oppenheimer adiabatic approximation and the Pekar function.