Твердые растворы CsLa1-xCexTQ4 (x=0-1; T = Si, Ge; Q = S, Se): электронная структура, оптические свойства

Твердые растворы CsLa1-xCexTQ4 (x=0-1; T = Si, Ge; Q = S, Se): электронная структура, оптические свойства Научная публикация

Журнал

Оптика и спектроскопия
ISSN: 0030-4034 , E-ISSN: 2782-6694

Вых. Данные

Год: 2026, Номер: 10, Страницы: 1141-1149 Страниц : 9 DOI: 10.61011/OS.2026.10.63927.25-26

Ключевые слова

халькогениды, ион Ce3+, электронная структура, фотолюминесценция, автолокализованный экситон, перенос энергии

Авторы

Пустоваров В.А. ¹ , Таврунов Д.А. ¹ , Сапов А.А. ^2,3 , Куратьева Н.В. ³ , Тарасенко М.С. ³

Организации

1	Уральский федеральный университет, Екатеринбург, Россия
2	Новосибирский государственный университет, Новосибирск, Россия
3	Институт неорганической химии СО РАН, Новосибирск, Россия

Информация о финансировании (1)

FWUZ-2025-0002

Монофазные кристаллы твердых растворов халькогенидов CsLa1-xCexTQ4 (x=0-1; T = Si, Ge; Q = S, Se) были получены методом высокотемпературного ампульного синтеза и исследовались методами абсорбционной и низкотемпературной (от 5 K) люминесцентной спектроскопии. Замена La->Ce, S->Se или Si->Ge приводит к уменьшению минимальной энергии межзонных переходов в диапазоне от 3.76 (CsLaSiS4) до 2.75 eV (CsСеSiS4). В спектрах фотолюминесценции (ФЛ), за исключением тиогерманата, при любом значении параметра x наблюдается неэлементарная полоса 5d->4f-излучения ионов Ce3+ в области 520-600 nm. Кинетика затухания радио- и фотолюминесценции Ce3+ характеризуется доминирующей ns-составляющей. С увеличением параметра x время затухания сокращается, и при x=1 наблюдается концентрационное тушение. В твердом растворе CsLa1-xCexGeS4 люминесценция Се3+ имеет низкий выход, аномально быструю кинетику затухания ФЛ. Основная причина этого - изменение симметрии кристаллической решетки, что оказывает влияние на энергетику электронных состояний Ce3+ ионов. При T=5 K в спектрах ФЛ всех нелегированных или слаболегированных ионами Се3+ матрицах появляются новые интенсивные полосы в видимой и ближней ИК-областях. Они обусловлены свечением автолокализованных экситонов (АЛЭ) и дефектов. С увеличением концентрации Се3+ наблюдается эффективный перенос энергии АЛЭ->Ce3+. Позиция, стоксов сдвиг, полуширина полосы ФЛ АЛЭ, энергия связи экситонов зависят от состава матрицы. При температурах выше ~26 K люминесценция АЛЭ тушится по закону Мотта за счет автоионизации экситонов. Монокристаллы CsLaSiS4, легированные ионами Ce+3, перспективны в качестве эффективных быстрых конверторов излучений. Ключевые слова: халькогениды, ион Ce3+, электронная структура, фотолюминесценция, автолокализованный экситон, перенос энергии.

Пустоваров В.А. , Таврунов Д.А. , Сапов А.А. , Куратьева Н.В. , Тарасенко М.С.
Твердые растворы CsLa1-xCexTQ4 (x=0-1; T = Si, Ge; Q = S, Se): электронная структура, оптические свойства
Оптика и спектроскопия. 2026. №10. С.1141-1149. DOI: 10.61011/OS.2026.10.63927.25-26

Поступила в редакцию:	22 мая 2026 г.
Принята к публикации:	30 июн. 2026 г.
Опубликована в печати:	16 окт. 2026 г.
Опубликована online:	16 окт. 2026 г.

Нет идентификаторов