Кросс-люминесценция фторида бария с трехвалентными примесями тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.07, кандидат физико-математических наук Мясникова, Александра Сергеевна

• Мясникова, Александра Сергеевна
• кандидат физико-математических наук
• 2008

Оглавление диссертации кандидат физико-математических наук Мясникова, Александра Сергеевна

Введение

Глава I. Кросс-люминесценция в кристаллах BaF2 (литературный обзор)

1.1 Основные характеристики кросс-люминесценции в кристаллах BaF2 (спектры возбуждения и излучения, кинетика люминесценции)

1.2 Релаксация решетки и ее влияние на кросс-люминесценцию

1.3 Влияние трехвалентных примесей на люминесценцию кристаллов BaF2.

Выводы.

Глава II. Экспериментальное исследование высокоэнергетического свечения в кристаллах BaF

2.1 Объекты исследования и методика эксперимента.

2.2 Исследование высокоэнергетического края люминесценции в кристаллах BaF2, активированных различными примесями

2.3 Агрегация дефектов в BaF2 — ReF3 и ее влияние на кросс-люминесценцию

Выводы.

Глава III. Методы расчетов точечных дефектов в твердых телах

3.1 Адиабатическое приближение.

3.2 Метод Хартри-Фока.

3.2.1 Уравнения Хартри-Фока.

3.2.2 Ограниченный и неограниченный метод Хартри-Фока

3.2.3 Метод Хартри-Фока-Рутана.

3.3 Метод функционала плотности.

3.3.1 Теоремы Хоэнберга-Кона.

3.3.2 Уравнения Кона-Шэма.

3.3.3 Локальное приближение, функционал B3LYP.

3.4 Метод встроенного кластера.

3.5 Расчеты кросс-люминесценции, выполненные в кластерном приближении.

Глава IV. Теоретическое исследование кросс-люминесценции в кристалле BaF

4.1 Методология расчетов.

4.2 Расчет кросс-люминесценции в кластере [Ва 13Гэг]-6.

4.3 Расчет кросс-люминесценции в кластере [BasFs]24".

4.3.1 Моделирование остовной дырки в виде точечного положительного заряда.

4.3.2 Моделирование остовной дырки в виде возбужденного состояния.

4.4 Междоузельный ион фтора в BaF2.

Выводы.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Кросс-люминесценция фторида бария с трехвалентными примесями»

Объект исследования и актуальность темы. Особое место в ряду щелочно-земельных фторидов занимают кристаллы фтористого бария. Наиболее значимая особенность электронной структуры кристалла BaF2 связана с наличием энергетической щели между заполненными состояниями аниона и катиона, которая более чем в два раза меньше запрещенной зоны. Именно в этом кристалле были впервые обнаружены и интерпретированы остовно-валентные переходы (кросс-люминесценция), которые позволяют считать кристаллы фторида бария наиболее быстрым (со временем затухания менее 1 не) из известных неорганических сцинтилляторов [1-4]. Собственная люминесценция, обусловленная остовно-валентными переходами, обладает термической устойчивостью всех параметров и относительно высоким световыходом [5]. Эти свойства делают кристаллы фторида бария перспективными объектами для создания нового класса сцинтилляторов. Такие сцинтилляторы особенно важны в устройствах с высокой скоростью счета событий, например в эмиссионных томографах.

Кросс-люминесценция представляет большой интерес и в чисто научном плане как вид оптических переходов в твердых телах. Поэтому за тридцатилетний срок исследования кросс-люминесценции накоплен достаточно большой экспериментальных материал. Так, в последнее десятилетие для изучения собственной люминесценции фторида бария использовались различные виды возбуждения: вакуумное ультрафиолетовое излучение [6-9], рентгеновское [10-12], синхротронное [13-15], лазерное [16] и электронное [17-19] облучение. Однако детали весьма интересных, с точки зрения физики твердого тела процессов, происходящих при преобразовании энергии возбуждения в кванты собственной люминесценции, остаются неясными. В частности, до сих пор не выяснено, какую роль в процессе кросс-люминесценции играет релаксация решетки вблизи остовной дырки [17, 20-23], да и сам вопрос о локализации остовной дырки остается открытым [24, 25]. Ответы на многие вопросы могут дать теоретические исследования, однако количество теоретических работ, посвященных исследованию кросс-люминесценции во фториде бария, ничтожно мало.

Существенным фактором, лимитирующим использование кристаллов BaF2 в качестве быстрого сцинтиллятора, является наличие интенсивной медленной компоненты люминесценции (около 620 не), за которую ответственны автолокализованные анионные экситоны. Подавление нежелательного длительного свечения фторида бария в области 4 эВ при сохранении световыхода быстрой компоненты достигается введением в матрицу кристалла примеси редкоземельных элементов [26-28], особенно эффективно тушение люминесценции происходит при активации кристалла ионами с заполненными электронными оболочками (La3+, Y3+, Lu3+) [29-31]. В кристаллах BaF2 — LaF3 световыход кросс-люминесценции стабилен до концентрации лантана ~ 5 %, а интенсивность длительного экситонного свечения уменьшается при этом в 10 раз [32]. Поэтому кристаллы фторида бария, активированные такими примесями перспективны для получения быстродействующих люминофоров на основе BaF2.

При исследовании кросс-люминесценции кристаллов фторида бария, активированных ионами La3+, было обнаружено высокоэнергетическое свечение с максимумом 7.5 эВ [32, 33]. Была предложена модель, объясняющая природу этой люминесценции, согласно которой свечение 7.5 эВ связано с переходами электронов с уровней междоузельных ионов фтора, которые образуются как компенсаторы избыточного заряда, в верхнюю остовную зону кристалла. Для обоснования этой модели необходимо провести ряд как экспериментальных, так и теоретических исследований.

В связи с актуальностью рассмотренных выше проблем была поставлена задача: провести исследования рентгенолюминесценции кристаллов фторида бария, активированных различными примесями, а также теоретически исследовать кросс-люминесценцию как чистых кристаллов фторида бария, так и кристаллов, содержащих междоузельный ион фтора, с целью установления модели высокоэнергетического свечения и определения влияния релаксации решетки на механизмы кросс-люминесценции.

Научная новизна:

• На основании результатов выполненного впервые комплексного экспериментального и теоретического изучения влияния междоузельных ионов фтора на кросс-люмииесценцию кристаллов BaF2 установлена природа высокоэнергетического свечения с максимумом 7.5 эВ.

• Впервые методом встроенного кластера рассчитан спектр кросс-люминесценции кристаллов фторида бария с учетом релаксации решетки в присутствии локализованной остовной дырки.

• Установлено соответствие между максимумами кросс-люминесценции и состояниями валентной зоны, а также предложена модель формирования низкоэнергетического края кросс-люминесценции.

Практическая значимость работы:

Результаты работы представляют практический интерес в плане разработки эффективных быстрых сцинтилляторов, а именно - кристаллов BaF2, активированных трехвалентными примесями, которые перспективны для получения быстродействующих люминофоров на базе фторида бария.

Положения, выносимые на защиту:

1. Деформация решетки, рассчитанная методом встроенного кластера, вызвана релаксированной остовной дыркой. Релаксация приводит к отщеплению от валентной зоны кристалла BaF2 состояний, локализованных на ионах фтора ближайшего окружения. Полосы кросс-люминесценции 5.7, 6.3, 7.1 эВ обусловлены переходами с этих локализованных состояний.

2. Теоретически и экспериментально подтверждена модель возникновения полосы кросс-люминесценции 7.5 эВ в кристаллах BaF2, активированных трехвалентной примесью, согласно которой это свечение обусловлено переходами с уровней междоузельных ионов фтора в верхнюю остовную зону кристалла. Низкая интенсивность этого свечения в кристаллах BaF2 — YF3 связана с агрегацией дефектов (междоузель-ных ионов фтора и ионов примеси).

3. Низкоэнергетический край кросс-люминесценции во фториде бария обусловлен переходами с состояний валентной зоны, локализованных на ионах фтора второй координационной сферы относительно иона бария, содержащего остовную дырку, на локализованные состояния этой дырки.

Апробация работы и публикации.

Результаты работы докладывались и обсуждались на следующих конференциях:

Международной конференции «Vacuum ultraviolet spectroscopy and radiation interaction with condensed matter — VUVS2005» (Иркутск, Россия, 2005 г.); Международной конференции «International Conference on Inorganic Scintillators and their Applications — SCINT2005» (Алушта, Украина, 2005 г.); Международном симпозиуме «13th Conference on Radiation Physics and Chemistry of Condensed Matter» (Томск, Россия, 2006 г.); X Международной школе-семинаре по люминесценции и лазерной физике (Иркутск, Россия, 2006 г.); Конференции молодых ученых «Современные проблемы геохимии» (Иркутск, Россия, 2006 г.); Международной конференции «9th International Conference on Inorganic Scintillators and their Applications — SCINT2007» (Винстон-Салем, США, 2007 г.); Конференции молодых ученых «Современные проблемы геохимии» (Иркутск, Россия, 2007 г.); Международной конференции «XIII Feofilov symposium on spectroscopy of crystals doped by rare earth and transition metal ions» (Иркутск, Россия, 2007 г.).

Диссертант принимала участие как исполнитель в выполнении исследований по грантам и проектам, включающим материалы диссертационной работы:

• Грант РФФИ № 07-02-01057-а по теме: «Процессы преобразования энергии синхротронного и ионизирующего излучения во фторидных кристаллах с примесями, не имеющими собственных полос поглощения»;

• Проект федерального агентства по науке и инновациям по лоту № 2 «Проведение научных исследований молодыми кандидатами наук» по теме 2005-РИ-19.0/002/288 «Физико-химические процессы в перспективных фторидных и оксидных материалах» в рамках ФЦНТП «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития науки и техники» на 2002-2006 годы.

Результаты работы по теме диссертации опубликованы в 13 научных публикациях в российских и зарубежных изданиях.

Личный вклад автора.

Интерпретация и формулировка результатов расчетно-теоретических и экспериментальных исследований и соответствующих защищаемых положений в существенной мере сделаны лично соискателем.

Объем и структура работы.

Диссертация изложена на 105 страницах, иллюстрирована 29 рисунками и 9 таблицами, состоит из введения, 4 глав, заключения и списка литературы, включающего 115 наименований.

Заключение диссертации по теме «Физика конденсированного состояния», Мясникова, Александра Сергеевна

Выводы

1. Показано, что спектр кросс-люминесценции, рассчитанный в геометрии локализованной остовной дырки, согласуется с экспериментальными данными. После оптимизации геометрии от валентной зоны кристалла отделяются состояния, соответствующие ионам фтора ближайшего окружения. Именно эти состояния участвуют в процессе кросс-люминесценции, причем главный максимум образован переходами с состояний, соответствующих неприводимым представлениям a\g, eg и tig группы симметрии Од. Более высокоэнергетические максимумы образованы состояниями t\g и t2g. Необходимо отметить, что эти результаты находятся в противоречии с выводами работы [91], согласно которым более удаленные ионы фтора участвуют в формировании высокоэнергетических максимумов кросс-люминесценции. Отметим, что наша работа выполнена с учетом поляризации и деформации окружения иона Ва2+, на котором моделировалась остовная дырка; при этом в работе использовались два метода расчета (метод Хартри-Фока и метод функционала плотности) и разные по размеру кластеры. Поэтому мы можем утверждать, что наши результаты более достоверны.

2. Релаксация решетки в присутствии остовной дырки вызывает значительное смещение анионов, что приводит к локальному расширению валентной зоны и к локальному уменьшению энергетической щели между валентной и верхней остовной зонами кристалла, вследствие чего происходит смещение спектра в низкоэнергетическую область по сравнению с данными ультрафиолетовой спектроскопии [23]. Переходы с состояний, локализованных на ионах фтора второй координационной сферы относительно иона бария, на котором моделировалась остовная дырка, образуют низкоэнергетический край кросс-люминесценции, наблюдаемый в экспериментах [20, 21, 23].

3. Установлено, что размеры кластера мало влияют на параметры кросс-люминесценции, что подтверждает ее локальный характер. Понижение симметрии также практически не отражается на рассчитанных спектрах кросс-люминесценции, отмечен только переход спектра из трехполосного в двухполосный. Расчет полной энергии системы показал, что моделирование дырки в виде возбужденного состояния энергетически более выгодно, чем моделирование ее в виде точечного заряда.

4. Показано, что оптические переходы в BaF2 между состояниями междоузельных ионов фтора и верхней остовной зоной кристалла 2/?Fr —* ЪрВа2+ возможны. Энергия таких переходов, оцененная из расчетов методом функционала плотности, составляет 7.6 эВ при оптимизации геометрии остовной дырки в виде точечного положительного заряда и 8.1 эВ при оптимизации геометрии возбужденного состояния, соответствующего 5/з-состоянию иона бария.

Заключение

1. В ходе исследования кристаллов фторида бария, активированного различными примесями нами установлена природа высокоэнергетического свечения с максимумом 7.5 эВ. Показано, что данное свечение наблюдается только при активации трехвалентными примесями (La3+, Y3+, Yb3+), причем интенсивность данного свечения растет с увеличением концентрации примеси, и не наблюдается при активации одновалентными (К+) и двухвалентными примесями (Cd2+). Также показано, что при одновременной активации одновалентной и трехвалентной примесью наблюдается уменьшение интенсивности высокоэнергетической полосы. Таким образом, мы можем сделать вывод, что высокоэпергетическая полоса люминесценции, наблюдаемая в спектрах люминесценции кристаллов BaF2 : Re3+ (Re3+ — трехвалентная примесь), обусловлена переходами между уровнем междоузельных ионов фтора и верхней остовной зоной кристалла.

2. Низкая интенсивность люминесценции 7.5 эВ, наблюдаемая в спектрах рентгенолюминесценции кристаллов BaF2 : Y3+ связана, по-видимому, с кластеризацией дефектов. При отжиге кристаллов происходит разрушение кластеров и разупорядочение междоузельных ионов фтора по объему кристалла, таким образом, вероятность электронного перехода вида 2/?F[" —> 5рВа2+ увеличивается, что и наблюдается в спектрах рентгено люми не сценции.

3. Теоретические расчеты переходов между состояниями междоузельных ионов фтора и верхней остовной зоной кристалла показывают возможность таких переходов, причем их энергии при расчете методом функционала плотности составляют 7.6 эВ при оптимизации геометрии остовной дырки, смоделированной в виде точечного положительного заряда, и 8.1 эВ при оптимизации геометрии в случае моделирования остовной дырки в виде возбужденного состояния, соответствующего 5/7-состоянию иона бария.

4. Показано, что спектр кросс-люминесценции, рассчитанный в геометрии локализованной остовной дырки, согласуется с экспериментальными данными. После оптимизации геометрии от валентной зоны кристалла отделяются состояния, соответствующие ионам фтора ближайшего окружения. Именно эти состояния участвуют в процессе кросс-люминесценции, причем главный максимум образован переходами с состояний, соответствующих неприводимым представлениям a\g, eg и t2g группы симметрии Оь. Более высокоэнергетические максимумы образованы t\g и t2g состояниями. Необходимо отметить, что эти результаты находятся в противоречии с выводами работы [91], согласно которым более удаленные ионы фтора участвуют в формировании высокоэнергетических максимумов кросс-люминесценции. Отметим, что наша работа выполнена с учетом поляризации и деформации окружения иона Ва2+, на котором моделировалась остовная дырка; при этом в работе использовались два метода расчета (метод Хартри-Фока и метод функционала плотности) и разные по размеру кластеры. Поэтому мы можем утверждать, что наши результаты более достоверны.

5. Релаксация решетки в присутствии остовной дырки вызывает значительное смещение анионов, что приводит к локальному расширению валентной зоны и к локальному уменьшению энергетической щели между валентной и верхней остовной зонами кристалла, вследствие чего происходит смещение спектра в низкоэнергетическую область по сравнению с данными ультрафиолетовой спектроскопии [23]. Переходы с состояний, локализованных на ионах фтора второй координационной сферы относительно иона бария, на котором моделировалась остовная дырка, образуют низкоэнергетический край кросс-люминесценции, наблюдаемый в экспериментах [20, 21, 23].

Список литературы диссертационного исследования кандидат физико-математических наук Мясникова, Александра Сергеевна, 2008 год

1. Weber М. J. 1.organic scintillators: today and tomorrow. / M.J. Weber // Journal of Luminescence. - 2002. - V. 100. — C. 35-45.

2. Longo E. 25 years of scintillating crystals in high-energy physics. / E. Longo // Nuclear Instruments and Methods in Physical Research A. — 2002.-V. 486.-C. 7-12.

3. Rodnyi P. A. Core-valence luminescence in scintillators. / P.A. Rodnyi // Radiation Measurements. 2004. - No38. - C. 343-352.

4. Головин А. В. Механизм коротковолновой люминесценции фторида бария. / Головин А.В., Захаров Н.Г., Родный П.А. // Оптика и спектроскопия 1988. - Т. 65. - Вып. 1. - С. 176-180.

5. Makhov V. N. A comparative study of photoemission and crossluminescence from BaF2. / V.N. Makhov, M.A. Terekhin, M. Kirm, S.L. Molodtsov, D.V. Vyalikh // Nuclear Instruments and Methods in Physical Research A. 2005. - V. 537. - C. 113-116

6. Kirm М. Cation and anion electronic excitations in MgO and BaF2 crystals under excitation by photons up to 75 eV./ M. Kirm, S. Vielhauer, G. Zimmerer, A.Lushchik, Ch.Lushchik // Surface Review and Letters. — 2002.-V. 9.-C. 1963-1968.

7. Radzhabov E. Configuration of excitons in BaF2 — LaF3 crystals. / E.Radzhabov, A.Nepomnyashikli, A.Egranov. / Journal of Physics: Condens.Matter. 2002. - V. 14. - C. 1-7.

8. Kirm M. Cross-luminescence in mixed BaF2 — LaF3 crystals. / M. Kirm, E. Radzhabov, A. Egranov, A. Nepomnyashchikh //

9. Makhov V. N. Crossluminescence at high temperatures. / V.N. Makhov, I. Kuusmann, J. Becker, M. Runne, G. Zimmerer // Journal of Electron Spectroscopy and Related Phenomena. — 1999. V. 101-103. - C. 817820.

10. Itoh M. Photon broadening of line widths of Auder-free luminescence in wide-gap ionic crystals. / M. itoh, K. Sawada, H. Hara, N. Ohno, M. Kamada // Journal of Luminescence. — 1997. — V. 72-74. — C. 762764.

11. Itoh M. Temperature dependence of auger-free luminescence in alkali and alkaline-earth halides. / M. Itoh, M. Kamada, N. Ohno //Journal of Physical Society of Japan. 1997. - V. 66. - C. 2502-2512.

12. Sekikawa T. Auger-free luminescence excited by high-order harmonics of a femtosecond Ti:sapphire laser. / T.Sekikawa, T.Ohno, Y.Nabekawa, Sh.Watanabe. // Journal of Luminescence. 2000. - V.87-89. — C.827-829.

13. Kirm M. Dependence of the efficiency of various emissions on excitation density in BaF2 crystals. / M. Kirm, A. Lushchik, Ch. Lushchik, A.I. Nepomnyashchikh , F. Savikhin // Radiation Measurements. — 2001.1. No33. — C. 515-519.

14. Барышников В.И. Фемтосекундные механизмы электронного возбуждения кристаллических материалов. / В.И.Барышников, Т.А.Колесникова // Физика твердого тела. — 2005. — Т.47. — № 10. — С.1776-1780.

15. Kayanuma Y. Lattice ralaxation in auger decay-free core luminescence. / Y. Kayanuma and A. Kotani // Journal of Electron Spectroscopy and Related Phenomena. 1996. - V. 79. - C. 219-222.

16. Itoh M. Auger-free luminescence in mixed alkali halides. / M.Itoh, N.Ohno, H.Yoshida, S.Hashimoto, K.Kan'no and M.Kamada // Journal of Electron Spectroscopy and Related Phenomena. — 1996. — V. 79. — C. 117-120.

17. Itoh M. Comparative Study of Auger-Free Luminescence and Valence-Band Photoemission in Wide-Gap Materials. / M. Itoh, M. Kamada // Journal of Physical Society of Japan. — 2001. — V. 70. — Noll. — C. 3446-3451.

18. Itoh М. Core-hole migration and relaxation effect in alkali halide excited by synchrotron radiation / M.Itoh, N.Ohno, S.Hashimoto // Physical Review Letters. 1992. -V. 69. -No7-C. 1133-1136.

19. Fukaya M. Lattice relaxation of outermost core hole in auger-free luminescence of CsCl. / M.Fukaya, Y.Kayanuma, M.Itoh // Journal of Physical Society of Japan. 2002. - V. 71. - No 10. - C. 2557-2565.

20. Dorenbos P. Suppression of self-trapped exiton luminescence in La3+ and Nd3+. / P. Dorenbos, R. Visser, R. Dool, J. Andriessen, C.W.E. van Eijk // J. Phys.: Condens. Matter. 1992. - V. 4. - C. 5281-5290.

21. Мельчаков E. П. Люминесцентные свойства кристаллов фторида бария с редкоземельными примесями. / Мельчаков Е.Н., Родный П.А., Терехин М.А. // Оптика и спектроскопия — 1990. — Т. 69. — Вып. 5. -С. 1069-1072.

22. Schotanus P. Suppression of the slow scintillation light output of BaF2 crystals by La3+ doping. / P.Schotanus, P.Dorenbos,C.W.E.van Ejik, H.J.Lamfers // Nuclear Instruments and Methods in Physical Research A. 1989. - V.281. - C.162-166.

23. Radzhabov E. Exciton interaction with impurity in barium fluoride crystals. / E.Radzhabov, A.Istomin, A.Nepomnyashikh, A.Egranov, V.Ivashechkin. // Nuclear Instruments and Methods in Physical Research A. 2005. - V.537. - C.71-75.

24. Visser R. Energy transfer processes observed in the scintillation decay of BaF2 : La . / R.Visser, RDorenbos, C.W.E. van Eijk, A.Meijerink, G.Blasse, H.W. den Hartog. // Journal of Physics: Condens.Matter. — 1992.-V. 5.-C. 95-106.

25. Nepomnyashchikh A. I. Luminescence of BaF2 — LaF3 /

26. A.I. Nepomnyashchikh, E.A. Radzhabov, A.V. Egranov, V.F. Ivashechkin // Radiation Measurements. 2001. -No33. - C. 759-762.

27. Nepomnyashchikh A. I. Defect formation and VUV luminescence in BaF2. / A.I. Nepomnyashchikh, E.A. Radzhabov, A.V. Egranov, V.F. Ivashechkin, A.S. Istomin // Radiation Effects & Defects in Solids. 2002. - V. 157. - C. 715-719.

28. Владимирский Ю. Б. Рентгенолюминесценция фторидов кальция и бария. / Ю.Б. Владимирский, Г.М. Захаров, Т.И. Никитинская,

29. B.М. Рейтеров, П.А. Родный // Оптика и спектроскопия — 1972. — Т. 32. Вып. 4. - С. 756-757.

30. Ершов Н. Н. Спектрально-кинетическое исследование характеристик собственной люминесценции кристаллов типа флюорита. / Н.Н. Ершов, Н.Г. Захаров, П.А. Родный // Оптика и спектроскопия — 1982. -Т. 53. Вып. 1.-С. 89-93.

31. Laval М. Barium fluoride inorganic scintillator for subnanosecond timing. / M.Laval, M.Moszynski, R.Allemand, E.Cormoreche, P.Guinet, R.Odru and J.Vacher // Nuclear Instruments and Methods in Physical Research A. 1983. - V.5. - Nol-2 - C.169-176.

32. Агафонов А. В. Кинетика экситонного излучения в кристаллах типа флюорита. / А.В.Агафонов, П.А.Родный // ФТТ. — 1983. — Т. 25. — No2. С. 589-591.

33. Александров Ю. М. Собственная люминесценция BaF2 при импульсном возбуждении синхротронным излучением. / Ю.М.Александров,

34. B.Н.Махов, П.А.Родный, Т.И.Сырейщикова, М.Н.Якименко // ФТТ. — 1984. Т. 26. - No9. - С. 2865-2867.

35. Родный П. А. Остовно-валентные переходы в ионных кристаллах. / Родный П.А. // Оптика и спектроскопия — 1989. — Т. 67. — Вып. 5. -С. 1068-1074.

36. Александров Ю. М. Излучательные переходы между анионной и ка-тионной валентными зонами в кристаллах CsBr // ФТТ. — 1987. — Т. 29. -No4. С. 1026-1029.

37. Валбис Я. А. Люминесценция, обусловленная экситонными переходами между валентными зонами, а галогенидах цезия. / А.Я.Валбис, З.А.Рачко, Я.Л.Янсонс // Оптика и спектроскопия — 1986. — Т. 60. — Вып. 6. С. 1100-1102.

38. Jansons J. L. Luminescence due to radiative transitions between valence band and upper core band in ionic crystals (crossluminescence)/ J.L.Jansons, V.J.Krumins, Z.A.Rachko and J.A.Valbis // Physica Status Solidi B. 1987. - V. 144. - C. 835-844.

39. Kubota S. Observation of Interatomic Radiative Transitio of Valence Electrons to Outermost-Core-Hole States in Alkali Halides. / S.Kubota, M.Itoh, J.Ruan (Gen), S.Sakuragi and S.Hashimoto // Physical Review Letters. 1988. - V. 60. - C.2319-2322.

40. Itoh M. Auger-free luminescence due to interatomic transitions of valence elecrons into core holes in BaF2. / M.Itoh, S.Hashimoto, S.Sakuragi, Sh.Kubota // Solid State Communications. — 1988. — V. 65. — No6. —1. C. 523-526.

41. Валбис Я. А. Кратковолновая ультрафиолетовая люминесценция кристаллов BaF2, обусловленная перекрестными переходами // А.Я.Валбис, З.А.Рачко, Я.Л.Янсонс // Письма в ЖЭТФ. 1985. -Т. 42. -No4. - С. 140-142.

42. Акерман С. Г. Люминесценция CsCl выше температуры фазового перехода. / Акерман С. Г. // Оптика и спектроскопия — 1981. — Т. 51. — Вып. 5. С. 932-933.

43. Rubloff G. W. Far-Ultraviolet Reflectance Spectra and the Electronic Structure of Ionic Crystals. // Physical Review B. — 1972. — V. 5. — No5 C.662-684.

44. Ejiri A. Vacuum UV Photoelectric Yield Spectra of BaF2 and SrF2 Crystals. / A. Ejiri, S. Kubota, A. Hatano, K. Yahagi // Journal of Physical Society of Japan. 1995. - V. 64. - No5. - C. 1484-1488.

45. Shi Ch. Spectral luminescence properties of BaF2 crystals. / Ch.Shi, Th.Kloiber, G.Zimmerer // Journal of Luminescence. — 1988. — V. 40-41. -C. 189-190.

46. Poole R. T. Electronic structure of the alkaline-earth fluorides studied by photoelectron spectroscopy. / R.T. Poole // Physical Review B. — 1975.- V. 12. No 12. - C. 5872-5877.

47. Pong W. Ultraviolet photoemission studies of BaF2 and BaCl2. / W. Pong, C.S. Inouye, S.K. Okada // Physical Review B. 1978. - V. 18. - No8.- C. 4422-4425.

48. Kuusmann I. Intrinsic and extrinsic crossluminescence in ionic crystals / I.Kuusmann, T.Kloiber, W.Laasch, G.Zimmerer // Radiation Effects & Defects in Solids. 1991.-V. 119-121. - C. 21-26.

49. Kamada M. Nonradiative decay of core exciton in the Auder-free luminescece materials CsCl and BaF2. / M. Kamada, M. Itoh // Physical Review B. 2002. - V. 65. - 245104 - 1-6.

50. Родный П. А. Остовно-валентные переходы в широкозонных ионных кристаллах. / П. А. Родный // ФТТ. 1992. — Т. 34. — No7. - С. 19751997.

51. Kimura К. Excitation-density-dependent competition between radiative and nonradiative annigilations of core holes prodused by ion irradiation of a single-crystalline BaF2- / K.Kimura, J.Wada // Physical Review. — 1993. V. 48. - No21 - C.15535-15539.

52. Денисов И. П. Двухгалоидная дырочная автолокализация и люминесценция в галогенидах тяжелых металлов. / И.П. Денисов,

53. B.А. Кравченко, А.В. Маловичко, В.Ю. Яковлев // ФТТ. 1989. — Т. 31. -No7. - С. 22-25.

54. Toyozawa Yu. Optical Processes in Solids. — New York, Cambridge University Press, 2003, C. 296-297.

55. Baum О. I. Modification of crossluminescence spectra due to localization of core hole: tight-binding approximation. / O.I. Baum, A.N. Vasil'ev // Proseedings of SCINT

56. Schotanus P. Recent development in solid scintillator research, new materials and research trends. / P.Schotanus // Prossidings of International Symposium LUMDETR'91, October 9-12, 1991, Riga, Latvia.

57. Cahill D. G. Low-energy excitations in the mixed crystal BaixLaxF2+x. / David G. Cahill, R. O. Pohl // Physical Review B. 1989. - V. 39. -Nol4. — C. 10477-10480.

58. Sobolev A. B. Yartree-Fock calculation of BaF2 : La system. / A.B. Sobolev, A.Yu. Kuznetsov, J. Andriessen, C.W.E. van Eijk//Nuclear Instruments and Methods in Physical Research A. — 2002. — V. 486. —1. C. 385-389.

59. Кузнецов А. Ю. Расчеты из первых принципов электронной и пространственной структуры системы BaixLaxF2+x в модели суперъячейки. / А.Ю. Кузнецов, А.Б. Соболев, А.Н. Вараксин, J. Andriessen, C.W.E. van Eijk // ФТТ. 2003. - Т. 45. - No5. - С. 797-802.

60. Corish J. Defect aggregation in anion-excess fluorites. Dopant monomers and dimers. / J. Corish, C.R.A. Catlow, RW.M. Jacobs and S.H. Ong // Physical Review B. 1982. - V. 25. - NolO. - C. 6425-6438.

61. Tinschert K. Electron-impact single and double ionization of Ba2+ and Ba3+ ions. / K. Tinschert, A. Muller, G. Hofmann, and E. Salzborn // Physical Review A. 1991. - V. 43. - No7. - C. 3522-3533.

62. Kamada M. Simultaneous measurements of photoelectron and luminescence of barium halides. / M.Kamada, S.Fujiwara, O.Arimoto, Y.Fujii, S.Tanaka // Journal of Electron Spectroscopy and Related Phenomena. 1996. - V. 79. - C. 219-222.

63. Ichikawa K. Nonradiative decay processes of 4d hole states in CsF, BaF2 and LaF3. / K. Ichikawa, O. Aita, K. Aoki // Physical Review B. 1992.- V. 45. No7. - C. 3221-3229.

64. Andeen C.G. Clustering in rare-earth doped alkaline earth fluorides (dielectric relaxation). / C.G.Andeen, J.J.Fontanella, M.C.Wintersdill, P.J.Welcher, R.J.Kimble // Journal of Physics C. 1981. - V. 14. -No24. - C. 3557-3574.

65. Moore D.S. Laser spectorscopy of defect chemistry in CaF2 : Er3+. / D.S.Moore, J.C.Wright //Journal of Chemical Physics. 1981. - V. 74.1. No3. — C. 1626.

66. Mho S. Site selective laser spectroscopy of the insulator-to-semicondactor transition in CdF2 : Er3+. / Sun-II Mho, J.C.Wright. //Journal of Chemical Physics. 1984. - V. 81. -No3. - C. 1421-1435.

67. Горлов А. Д. Локальная структура примесных центров Tm2+ и Yb3+ во фторидах MeF2 (Me = Са, Sr, Ва). / А.Д. Горлов, В.А. Чернышев, М.Ю. Угрюмов, А.В. Абросимов. // ФТТ. 2005. - Т. 47. - No8. -С. 1389-1391.

68. Vernon S. P. Extended x-ray-absorption fine-structure study of Y3+ and Sr2+ impurities in CaF2. / S.P. Vernon, M.B. Stearns // Physical Review B. 1984. - V. 29. - Nol2. - C. 6968-6971.

69. Catlow C. R. A. Defect clusters in doped fluorite crystals. / C.R.A.Catlow // Journal of Physics C: Solid State Physics. 1973. - V. 6. - C. L64-L70.

70. Казанский С. А. Кластеры ионов III группы в активированных кристаллах типа флюорита. / С.А. Казанский, А.И. Рыскин // ФТТ. — 2002. Т. 44. - No8. - С. 1356-1366.

71. Соболев Б.П. Флюоритовые фазы M\-XRXF2+X (М — Са, Sr, Ва; R — редкоземельные элементы) — наноструктурированные материалы. / Б.П.Соболев, А.М.Голубев, П.Эрреро // Кристаллография. — 2003. — Т. 48. -№1.-С. 148-169.

72. Puma М. Clustering in thermally treated BaF2 : Y3+ crystals. / M. Puma, E. Laredo, M.E. Galavis // Physical Review B. — 1980. V. 22. - No 12. -C. 5791-5796.

73. Cheetham A. K. Defect structure of calcium fluoride containing excess anions: I. Bragg scattering./ A.K.Cheetham, B.E.F.Fender and M.J.Cooper // Journal of Physics C: Solid State Physics. 1971. - V. 4. — No 18. — C. 3107-3121.

74. Абаренков И. В., Братцев В. Ф., Тулуб А. В. Начала квантовой химии. — М., Высшая школа, 1989.

75. Фудзинага С. Метод молекулярных орбиталсй (пер.с японского). — М., Мир, 1983.

76. Фларри Р. Квантовая химия (перевод с английского). — М., Мир, 1985.

77. Parr R. G., Yang W. Density-Functional Theory of Atoms and Molecules. New York, Oxford, 1989.

78. Dreizler R. M., Gross E. К. U. Density Functional Theory — Berlin, Springer-Verlag, 1990.

79. Fiolhais C. et al. (Eds.). A primer in density functional theory — Berlin, Springer-Verlag, 2003.

80. Becke A. D. Density-functional thermochemistry. III. The role of exact exchange. / A. D. Becke // Journal of Chemical Physics. — 1993. — V. 981. No7. — C. 5648-5652.

81. Becke A. D. Density-functional exchange-energy approximation with correct asymptotic behavior. / A. D. Becke // Physical Review A. — 1988.- V. 38. No6. - C. 3098-3100.

82. Lee C. Development of Colle-Salvetti correlation-energy formulain to a functional of the electron density./ C. Lee,W. Yang,R. G. Parr // Physical Review. 1988. - V. 37. - No2. - C. 785-789.

83. Kirikova N. Yu. Simulation of cross-luminescence exitation spectra of BaF2 and CsBr crystals. / N.Yu. Kirikova, V.N. Makhov // Nuclear Instruments and Methods in Physical Research A. — 1995. — V. 359. -C. 354-356.

84. Ермаков JI. К. Расчет плотности сотояний и вероятности оптических переходов в кристаллах BaF2, SrF2 и CaF2. / Л.К.Ермаков, П.А.Родный, Н.В.Старостин // ФТТ. 1991. - Т. 33. - No9. -С. 2542-2545.

85. Andriessen J. Electronic structure and transition probabilities in pure and Ce3+ doped BaF2, an explorative study. / J. Andriessen, P. Dorenbos,

86. C.W.E. van Eijk I I Molecular Physics. 1991. - V. 74. - No3. - C. 535546.

87. Волошиновский А. С. Кластерное моделирование спектров остовно-валентной люминесценции. / А.С. Волошиновский, В.Б.Михайлик, П.А.Родный, С.В.Сыротюк, А.П.Шпак, А.Н.Яресько // ФТТ. 1994. - Т. 36. - No6. - С. 1666-1671.

88. Ikeda Т. Electronic strusture of alkaline-earth fluorine studied by model clusters. II. Auger-free luminescence. / T. Ikeda, H. Kobayashi, Y. Ohmura, H. Nakamatsu, T. Mukoyama // Journal of Physical Society of Japan. 1997. -V. 66. -No4. - C. 1079-1087.

89. Бикметов И. Ф. Квазимолекулярная модель остовной дырки и кросс-люминесцентные переходы в кристаллах CsCl и CsBr. / И.Ф.Бикметов, А.Б.Соболев, Я.А.Валбис // ФТТ. 1991. - Т. 33. -NolO.-С. 3039-3047.

90. Sushko P.V. Relative energies of surface and defect states: ab initio calculations for the MgO (001) surface. / P.V.Sushko, A.L.Shluger, C.R.A.Catlow // Surface Science. 2000. - T. 450. - №3. - C. 153-170.

91. Sulimov V.B.Asymmetry and long-range character of lattice deformation by neutral oxygen vacancy in a-quartz. / V.B.Sulimov, P.V.Sushko, A.H.Edwards, A.L.Shluger, A.M.Stoneham // Physical Review B. — 2002. V. 66. - No2 - art.no.024108.

92. Frisch M.J., Trucks G.W., Schlegel H.B. et al. Gaussian 98 (Revision A.7). — Gaussian Inc., Pittsburgh PA, 1998.

93. Dunning Т. H., Jr. and P. J. Hay. Modern Theoretical Chemistry. — New York, 1976, C. 1-28.

94. Hay P.J. Ab initio effective core potentials for molecular calculations. Potentials for main group elements Na to Bi. / P.J.Hay and W.R.Wadt //Journal of Chemical Physics. 1985. - V. 82. -Nol. - C. 284-298.

95. Stoneham A.M. Hand book of interatomic potentials. — AERE Harwell, 1981.

96. Kikas A. Monte carlo simulation of the crossluminescence exitation spectrum in CsBr crystals. / A.Kikas and M.Elango // Solid State Communications. 1990.-V. 76.-Noll.-C. 1313-1316.

97. Dovesi R. The periodic Hartree-Fock method and its Implementation in the Crystal code. / R.Dovesi, R.Orlando, C.Roetti, C.Pisani, and V.R.Saunders. // Physica Status Solidi B. 2000. - V. 217. - C. 6388.

98. Aguado A. Calculation of the band gap energy and study of cross luminescence in alkaline-earth dihalide crystals. / A. Aguado, A. Ayuela, J. M. Lopez, J. A. Alonso // Journal of Physical Society of Japan. — 1999. V. 68. - No8. - C. 2829-2835.

99. Myasnikova A.S. Impurity effects on cross-luminescence of BaF2. / A.Myasnikova, E.Radzhabov, A.Egranov, A.Mysovsky, V.Shagun. // Известия ВУЗов. Физика. — 2005. — № 4. Приложение. — С.98-100.

100. Myasnikova A.S. The investigation of high-energy luminescence in BaF2. / A.Myasnikova, E.Radzhabov, A.Egranov, A.Mysovsky, V.Shagun. // Proceedings of SCINT-2005, Alushta, Ukraine, pp.64-66.

101. Myasnikova A. Non empirical calculations of cross-luminescence spectrum of BaF2. / A.Myasnikova, E.Radzhabov, A.Mysovsky. // Book of Abstract of International conference EURODIM-2006 Milano, Italy, July 10-14 2006. Milano, 2006. - C.197.

102. Мясникова А.С. Примесная люминесценция кристаллов BaF2 : Re3+ / Мясникова А.С., Раджабов Е.А., Егранов А.В. (Re3+ — La3+, Y3+, Yb3+) // Физика твердого тела. — 2008. — Т.9 (в печати).

103. Myasnikova A. Impurity luminescence in BaF2 : Y3+ and BaF2 : Yb3+ crystals. / A.Myasnikova, E.Radzhabov, A.Mysovsky, V.Shagun. // IEEE Transaction on Nuclear Science. — 2008. — T.55. — No 3 (в печати).