第30卷，第8期 2010年8月
光谱学与光谱分析 Spectroscopy and Spectral Analysis
Vol.30,No.8,pp2049-2052
August，2010
CszNaYF。：Ho3+的电子光谱与能级结构分析
周贤菊，任重丹1，罗
斌，冯乔春2
1.重庆邮电大学数理学院，重庆400065
2.重庆亚深桥架工程质量检测有限公司，重庆
400065
摘要综合运用稀土光谱理论、量子力学、晶体场理论对高对称稀土离子CsNaYF。：Ho+的电子光谱与能级结构展开了深人的研究。4600～24000cm""范围内不同温度下的电子吸收光诺清楚的记录了从基态到不间激发态F,(J=7,65，4)，"Fs（S=5，4,3)，"Gp（P=6,5)及"K，的跃迁。这些跃迁表现为零声子线(ZPL)及丰富的报动结构。由光谱解析结果得到50个Ho+的能级数据，还运用标准f-shell程序进行能级拟合及晶场分析，得到CseNaYF。：Ho+能级的计算值及相应的哈密顿量参数。同时，对同类冰晶石晶格中不
同配体(CsNaYF。·Ho*+，CsNaYCls·Ho**）的能级及拟合参数进行了对比，关键词C&NaYF。：Ho+；电子光谱；能级结构；晶场分析
中图分类号：0482.3
引言
文献标识码：A
DOI: 10. 3964/j. issn. 10000593(2010)08-2049-04
标准f-shell程序进行哈密顿量参数拟合并得出计算能级。另外，本文还对Ho+在氧冰晶石和氟冰晶石中的能级数据和
稀土离子因其独待的光电特性被广泛应用于激光材料、催化剂、超导材料等谐多方面。为了更好的设计、制备人们所希塑的功能材料，稀土离子的能级结构研究是最重要的前提和基础。稀土卤素冰晶石体系（CsNaLnXs，X=F，Cl， Br，D因其简单完美的八面体高对称结构一直是稀土离子能级计算的理想模型，已有不少研究用绕该体系展开，并得到卓有成效的结果-)。在稀土卤素冰晶石家族中，氧冰晶石体系是研究进行得最广泛、最深入的一种。由于氟冰晶石制备上的闲难，该体系还没有得到充分的研究。但是氟冰晶石相对于氯冰晶石米说有更多的优点：在可见光区域更透明、材质更硬、对水汽不敏感，易于保存；并且氟冰晶石体系的光子能量大、品场作用强，光谱精细结构更为清晰，有利于光谱解析，在能级结构研究和材料应用方面有重要意义。
铁是一种重要的稀土元素，在金属卤素灯、激光器、合金、上转换材料等方面有重要的应用"]。在铁的能级计算上，Morley等(5)报道了Ho3+在氟冰晶石（CseNaYCl， Ho+)中的吸收光谱并给出了不同电子光谱中多重态"I,(J 7,6,5,4),"Fs(S=5,4,3,2,1),5Gp(P=6,5,4),"K(N=8，7)及"S,的能级数据。但Ho+在氟冰晶石中的研究还不充分。本课题研究了铁氟冰晶石CssNaYF。：Ho+ 电子吸收光谱图，通过光谱分析得到Ho+在氟冰晶石中 00009
收稿日期：2009-05-10，修订日期：2009-08-20
哈密顿量参数进行了对比。
实验 1
1.1样品制备
不同掺条浓度的铁氟冰晶石由Khaidukov提供，是通过水热合成法在750K温度、10～150MPa的压强下制备的["]，钛氟冰晶石由高纯度CsCl，NaCl，YO,，Ho,O,通过 Morss方法制备["]。用于光谱测量的样品为数毫米厚的透明多品块。
光谱测量 1.2
电子吸收光谱由Bio-Rad公司的FTS-60A分光光度计记录，最小分辨率可达2cm-1。该分光光度计配有DTGS， PbSe，Si及PMT探测器，可检测的光谱范围为400～40000 cm-1。紫外光谱由Acton公司的0.5m单色仪和Spec-truMMCCD记录，分辨率可达4cm。样品低温由Oxford 藏氮闭循环低温系统获得，最低温度可达到10K。
2
结果与讨论
吸收光谱及光谱解析
2.1
Ho+离子的电子结构为4°，在冰晶石体系中与配体
基金项目：国家自然科学基金项月(10704090)，重庆市自然科学基金项目(2007BB4327)和重庆邮电大学博士启动基金项目（A2006-06)资助作者简介：周贤第，女，1977年生，重庆邮电大学数理学院教授
e-mail: zhouxj@cqupt, edu- cn; fengqcho01@126, com
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