Оптическая и магнитооптическая спектроскопия соединений диспрозия и иттербия тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.11, кандидат физико-математических наук Сухачев, Александр Леонидович

• Сухачев, Александр Леонидович
• кандидат физико-математических наук
• 2008

Оглавление диссертации кандидат физико-математических наук Сухачев, Александр Леонидович

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. Обзор литературы.

1.1. Оптическое поглощение и разрешение f-f переходов.

1.2. Феноменология магнитооптических эффектов.

1.3. Микроскопическое рассмотрение эффекта Фарадея и магнитного кругового дихроизма.

1.4. Спектроскопические характеристики исследуемых РЗ ионов в различных соединениях.

1.4.1 Магнитооптические и оптические свойства иона Dy3+ в стекольных матрицах.

1.4.2. Спектроскопические характеристики Yb3+ в различных соединениях.

ГЛАВА 2. Образцы и методика эксперимента.

2.1 Описание образцов.

2.2 Методики измерений.

ГЛАВА 3. Dy3+ в стекольных матрицах.

3.1 Оптическое поглощение и МКД.

3.2 Происхождение магнитооптической активности f-f переходов.

3.3 Температурные зависимости MOA.

ГЛАВА 4. Исследование ионов Yb3+ в монокристаллах TmixYbxAl3(B03)4.

4.1 Оптическое поглощение ионов Yb в монокристаллах Tmj. хУЬхА1з(ВОЗ)4.

4.2 Анализ низкотемпературных спектров оптического поглощения. Расщепление энергетических уровней иона Yb3+ в кристалле УЬА1з(ВОз)4.

4.3 Расчёт спектра излучения и характеристик исследуемого f-f перехода.

4.4 МКД и MOA f-f перехода в ионах Yb3+ в кристалле

УЬо.1Тто.9А1з(ВОз)4.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Оптическая и магнитооптическая спектроскопия соединений диспрозия и иттербия»

Уникальность свойств соединений 4/ редкоземельных (РЗ) элементов привела к тому, что последние несколько десятилетий они находят все новые технические приложения. Стекла и кристаллы, активированные РЗ элементами, широко используются в качестве материалов для оптических квантовых генераторов и усилителей, для магнитооптических затворов, переключателей, рабочих элементов магнитооптических гироскопов и т.д. Поэтому оптические, магнитооптические свойства и люминесценция РЗ ионов в различных матрицах постоянно находятся в центре внимания исследователей. Изучение магнитооптических эффектов, наряду с оптическими спектрами, позволяет глубже проанализировать спектр возбужденных состояний/ионов, механизмы разрешения электронных f-f переходов в ионах, занимающих позиции различной симметрии (в свободных ионах эти переходы запрещены в электро-дипольном приближении), и объяснить природу их магнитооптической активности (MOA). Такие эксперименты создают также предпосылки для поиска новых магнитооптических материалов и методов управления поляризованными спектрами поглощения и люминесценции с помощью магнитного поля. Настоящая работа посвящена исследованию двух ионов с полуцелым магнитным моментом: Dy и Yb , в стекольных матрицах и в кристалле, соответственно.

Спектры поглощения иона Dy3+ в стекольных матрицах исследовались в ряде работ [1-4]. В связи с использованием стекол, активированных РЗ элементами, в магнитооптических устройствах значительное внимание уделялось также эффекту Фарадея (ЭФ) (например, [1]), связанному с разрешёнными f-d переходами. Магнитный круговой дихроизм (МКД), наблюдаемый только в пределах полос поглощения (в частности f-f полос), представляет дополнительные возможности изучения вырожденных электронных уровней, расщепляемых кристаллическим полем, а также и уровней, не разрешаемых в оптических спектрах поглощения. Известны работы, посвященные спектральным зависимостям МКД/У переходов для Ег3+, Рг3+, Ш3+и Но3+ в различных стеклах. Спектры МКД Бу3+ до начала настоящей работы исследованы не были. В то же время в спектрах эффекта Фарадея фосфатно-силикатно-германатного и алюмо-боро-силико-германатного стекол, содержащих значительные концентрации диспрозия, был обнаружен ряд особенностей в области переходов Оу3+ [5]. В этих же стеклах с помощью магнитных измерений были выявлены аномалии магнитных свойств, которые объяснялись кластеризацией РЗ ионов с возникновением в кластерах магнитного порядка [5]. Выяснение природы обнаруженных явлений и влияния кластеризации магнитных ионов на магнитооптическую активность материала представляет собой важную физическую задачу, относящуюся к проблеме связи магнитных и оптических свойств конденсированного вещества с локальными взаимодействиями магнитоактивного иона.

Интерес к боратам со структурой хантита КМ3(В03)4, где К может быть У или редкоземельным ионом, М - А1, Сг, ва, Ре, или Бс, постоянно возрастает ввиду их потенциального применения для создания лазеров с самоудвоением частоты (например, [6-9]), миниатюрных лазеров [10], нелинейных оптических кристаллов [10-12]. УЬ3+ в тригональном кристаллическом поле хантита, в частности, УЬхТт1хА1з(ВОз)4 представляет в этом плане значительный интерес. Ион УЬ3+ характеризуется простой структурой энергетических уровней. В его оптическом спектре наблюдается только одна полоса поглощения в ближней инфракрасной области. Включение в кристалл УЪ вместе с другими редкоземельными ионами приводит к возможности процессов переноса энергии, особенно в соединениях с Тт3+ [13]. Близость значений ионных радиусов У3+, Тш3+ и УЬ3+ позволяет выращивать кристаллы высокого качества с различными концентрациями УЬ и Тш, вплоть до стехиометрических составов. Спектры поглощения ионов УЬ3+ в разбавленных кристаллах УЪ:УА1з(ВОз)4 были исследованы в некоторых работах [11, 14 - 16]. В [17] получены спектры для УЬА13(ВОз)4 при комнатной температуре. Изучение МКД и низкотемпературных спектров поглощения в концентрированном кристалле УЬА13(ВОз)4, а также в кристаллах УЬхТш1.хА13(ВОз)4 ранее не проводилось. Цель работы

Изучение оптических и магнитооптических характеристик соединений трехвалентных ионов с полуцелым значением полного магнитного момента - диспрозия и иттербия; установление природы магнитооптической активности f-f переходов и ее связи с механизмами разрешения переходов и ближайшим окружением редкоземельного иона. В связи с этой целью необходимо решить следующие задачи:

1. Исследовать спектры магнитного кругового дихроизма и поглощения иона Dy3+ в зависимости от температуры в двух типах оксидных стекол: фосфатно-силикатно-германатном (Dy203-P205-Si02-Ge02) и алюмо-боро-силико-германатном (ОугОз-ЬагОз-АЬОз-ВгОз-БЮг-ОеОг). Получить температурные зависимости MOA f-f переходов.

2. Измерить температурные зависимости ЭФ в стёклах и сопоставить их с температурными зависимостями MOA f-f переходов.

3. Выяснить влияние кластеризации ионов Dy3+ на MOA f-f переходов.

4. Провести исследование температурной зависимости оптического поглощения и MOA /^/-перехода в ионе Yb3+ в монокристаллах YbxTmi ХА13(В03)4 (х=1; 0.1; 0.2).

5. На базе экспериментальных спектров поглощения построить схему i i расщепления основного и возбуждённого состояний иона Yb в тригональном кристаллическом поле кристалла УЬА1з(В0з)4.

5 i «j i

6. Проанализировать природу MOA в ионах Dy и Yb . Научная новизна o i

Впервые получены зависимости магнитооптической активности Dy от типа электронного перехода и состава стекольной матрицы.

Обнаружено различие температурных зависимостей магнитооптических эффектов в стеклах, активированных диспрозием, на /~с1 и электронных

1 I переходах, что объяснено кластеризацией Ру .

Для кристаллов УЬхТш1.хА13(ВОз)4 обнаружена сильная оптическая анизотропия и установлена природа магнитооптической активности /У перехода в УЪ3+.

На основании анализа низкотемпературных спектров поглощения кристалла УЬА13(В03)4 построена новая энергетическая диаграмма расщепления основного и возбуждённого состояний иона УЬ3+ в тригональном кристаллическом поле этого кристалла.

Обнаружено необычное температурное поведение интенсивности одной из линий поглощения в кристалле УЬА13(ВОз)4, которое указывает на трансформацию локального окружения иона УЬ3+ при 7>35 К. Практическая ценность полученных результатов заключается в достигнутом понимании природы магнитооптической активности электронных переходов внутри 4/ оболочки редкоземельных ионов Оу3+ и

О I

УЪ , что необходимо для поиска новых сред для магнитооптических устройств и квантовых оптических генераторов.

Научные положения, выносимые на защиту диссертации

Полученные зависимости МОА /^переходов ионов Бу3+ в стекле от состава матрицы и от типа электронного перехода.

Связь температурной зависимости магнитооптических эффектов в стеклах, активированных Оу3+, с кластеризацией этих ионов.

Полученная на основании анализа экспериментальных спектров оптического поглощения УЪА13(В03)4 новая диаграмма энергий компонент расщепления основного и возбуждённого состояний иона УЬ в тригональном кристаллическом поле этого кристалла.

Результаты исследования температурной зависимости интегральной МОА ионов УЪ2+ в УЪо.1Тто.9А1з(ВОз)4, следующей закону Кюри-Вейсса с отрицательным параметром Вейсса.

Анализ происхождения парамагнитной MOA f-f переходов, показавший, что в обоих исследованных ионах с полуцелым полным моментом MOA f-f переходов близка к теоретически максимально возможной для разрешенного по четности перехода (например, f-d перехода) в свободном ионе.

Личный вклад заключается в участии, совместно с руководителем, в постановке задачи, в самостоятельном проведении измерений оптического поглощения и магнитооптических эффектов, в обработке и анализе полученных данных, в интерпретации результатов (совместно с руководителем и научным консультантом). Апробация работы

Полученные результаты были представлены на Региональной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых по физике, Владивосток, ноябрь 2004; Всероссийской научной конференции студентов-физиков и молодых ученых, Екатеринбург, март 2005; XII Национальной конференции по росту кристаллов, Москва, октябрь 2006; XIII Феофиловском симпозиуме по спектроскопии кристаллов, допированных редкоземельными и переходными металлами, Иркутск, июль 2007; Московском Международном Симпозиуме по Магнетизму (MISM) 2008; XI международной конференции "Диэлектрики -2008", С.Петербург 2008.

Работа поддержана грантом РФФИ № 07-02-00704 и Фондом содействия развитию отечественной науки.

Работа выполнена в рамках программы 2.2.1.4. «Нанокристаллические и низкоразмерные магнетики», государственный регистрационный номер 01.2.007 05147. Публикации

По теме диссертации опубликовано 11 научных работ: 4 статьи в периодических изданиях по списку ВАК, 7 работ в сборниках тезисов Международных и Всероссийских научных конференций и симпозиумов.

Структура диссертации

Заключение диссертации по теме «Физика магнитных явлений», Сухачев, Александр Леонидович

Основные результаты и выводы

1. Исследованы температурные зависимости оптического поглощения, магнитного кругового дихроизма и магнитооптической активности (MOA) /^/■переходов в ионах Dy3+ в оксидных стеклах и Yb3+ в монокристаллах YbxTm,.xAl3(B03)4 (х=1; 0.1; 0.2).

2. Показано, что MOA /^-переходов состоит из нескольких вкладов различной величины и знака в зависимости от типа электронного перехода и определены эти вклады для ряда переходов. Показано также, что соотношение этих вкладов зависит от заселённости компонент расщепления основного состояния кристаллическим полем, что в некоторых случаях приводит к аномальной температурной зависимости MOA.

3. Обнаружено различие температурных зависимостей эффекта Фарадея (ЭФ) и MOA f-f переходов в стёклах, содержащих Dy. Это объяснено тем, что запрещенные /^переходы происходят преимущественно в кластерах ионов Dy3+, тогда как разрешенные f-d переходы, ответственные за ЭФ, одинаково интенсивны как в изолированных ионах, так и в ионах в кластерах.

4. С учетом спектра рамановского рассеяния показано, что спектр поглощения кристалла УЬА13(ВОз)4 разделяется на две части: одна связана с чисто электронными переходами, а другая - с электронно-колебательными. На основании анализа низкотемпературных спектров поглощения кристалла УЬА1э(ВОз)4 построена новая энергетическая диаграмма расщепления основного и возбуждённого состояний иона УЬ3+ в тригональном кристаллическом поле этого кристалла.

5. Обнаружено необычное температурное поведение интенсивности одной из линий поглощения в кристалле УЪА13(ВОз)4, которое указывает т i на трансформацию локального окружения иона УЬ при 7>3 5 К. «j ,

6. Температурная зависимость интегральной MOA f-f перехода в УЬ в кристалле УЬо.1Тт0.9А1з(ВОз)4 следует закону Кюри-Вейсса с отрицательным параметром Вейсса.

Автор считает своим приятным долгом поблагодарить научного руководителя Ирину Самсоновну Эдельман и научного консультанта Александра Валентиновича Малаховского за предложенную тему и постоянное внимание к работе.

Благодарю JI.H. Безматерных и B.JI. Темерова, а также Т.В. Зарубину за предоставленные образцы. Благодарю A.C. Крылова за измерение спектра рамановского рассеяния, C.JI. Гнатченко, И.С. Качур и В.Г. Пирятинскую за низкотемпературные измерения оптического поглощения алюмобората иттербия.

Список литературы диссертационного исследования кандидат физико-математических наук Сухачев, Александр Леонидович, 2008 год

1. Edelman I.S., Malakhovskii A.V., Potseluyko A.M., Zarubina T.V., Zamkov A.V. Temperature dependences of intensities of f-f transitions in Pr3+ and Dy3+ in glasses // J. Non-Cryst. Solids. 2002. - 306. - 120 -128.

2. Binnemans K., Van Deun R., Gorller-Walrand C., Adam J.L. Spectroscopic properties of trivalent lanthanide ions in fluorophosphate glasses // J. Non-Cryst. Solids. 1998. - 238. - 11-29.

3. Babu P., Jayasankar C.K. Spectroscopic properties of Dy3+ ions in lithium borate and lithium fluoroborate glasses// Optical materials.- 2000.- 15.- 65-79.

4. Moorthy LR, Radhapathy A, Jayasimhadri A, Moorthy DVR, Kumar RSSNR Radiative emission probabilities of Dy3+-doped alkali borate and fluoroborate glasses //J. Alloys and Comp.-2006. 408.- 724-727.

5. Leonyuk N.I., Leonyuk L. Growth and characterization of RM(3)(B03)(4) crystals // Prog. Cryst. Growth Charact.-1995.- 31. 179-276.

6. Bartschke J., Knappe R., Boiler K-J., Wallenstain R. Investigation of efficient self-frequency-doubling Nd:YAB lasers // IEEE J. Quantum Electron.- 1997.12.- 2295-2300.

7. Wang P., Dawes J.M., Dekker P., Piper J.A. Highly efficient diode-pumped ytterbium-doped yttrium aluminum borate laser// Optics communications.-2000.- 174.- 467-470.

8. Dekker P., Burns P.A.,. Dawes J. M., Piper J.A., Li J., Ни X.B., Wang J.Y. Widely tunable yellow-green lasers based on the self-frequency-doubling material Yb : YAB // J. Opt. Soc. Amer. B.-2003.- B20.-706-712.

9. Huang Z., Gong X., Huang Y., Luo Z. Modeling of the fundamental continuous wave Yb3+YA13(B03)(4) microchip laser// Optics Communications.- 2004.- 237.- 389-397.

10. Jiang H.D., Li J., Wang J.Y., Ни X.B., Liu H., Teng В., Zhang C.Q., Dekker P., Wang P. Growth of Yb : YA13(B03)(4) crystals and their optical and self-frequency-doubling properties // J. Crystal Growth. -2001.- 233.- 248-252.

11. Filimonov A.A., Leonyuk N.I., Meissner L.B., Timchenko T.I. Nonlinear Optical Properties of Isomorphic Family of Crystals with Yttrium-Aluminium Borate (YAB) Structure // I.S. Rez. Kris. Tech.-1974.- 9.- 63-66.

12. Mita AU Yoh, Ide Takeshi, Togashi Masahiro, and Yamamoto Hajime. Energy transfer processes in YbA{3+} and TmA{3+} ion-doped fluoride crystals// J. Appl. Phys.-1999.- 85.- 4160-4164.

13. Wang P., Dawes J.M., Dekker P., Knowles D.S., Piper J.A. Growth and evaluation of ytterbium-doped yttrium aluminum borate as a potential self-doubling laser crystal //J. Opt. Soc. Am.-1999.- В16.- N1.- 63-69.

14. Jaque D., Ramirez M.O., Bausa L.E., Sole J. Garsia, Cavalli E., Speghini A., Bettinelli M. Erratum: Nd3+->Yb3+ energy transfer in the YA13(B03)4 nonlinear laser crystal //Phys. Rev.-2003.- В 68.- 035118.

15. Ramirez M.O., Bausa L.E., Jaque D., Cavalli E., Speghini A., Bettinelli M. Spectroscopic study of Yb3+ centres in the YA13(B03)4 nonlinear laser crystal //J. Phys.: Condens. Matter.-2003.- 15.- 7789-7801.

16. Xu Yongyuan, Gong Xinghong, Chen Yujin, Huang Miaoliang, Luo Zundu, Huang Yidong. Crystal growth and optical properties of YbAl3(B03)4: a promising stoichiometric laser crystal // Journal of Crystal Growth. 2003.-252.-241-245.

17. Малаховский A.B. Избранные вопросы оптики и магнитооптики соединений переходных элементов.- Новосибирск: Наука-1992-222с.

18. Собельман И.И. Введение в теорию атомных спектров.- М.:Наука-1977-319с.

19. Van Vleck J.H. The puzzle of rare-earth spectra in solids // J.Phys.Chem.-1937.-Vol.41.-P.67-80.

20. Peacock R.D. In: Structure and Bonding. 1975.- vol. 22.- Springer.-Berlin.-p.83.

21. Звездин А.К., Котов В.А. Магнитооптика тонких пленок. М.: Наука. Гл. Ред. физ-мат лит.- 1988.- 192с.

22. Шатц П. Н., Мак-Кафри А. Д. Эффект Фарадея// Успехи химии.-1971.-Вып. 9.-С. 1698-1725.

23. Старостин Н. В., Феофилов П. П. Магнитная циркулярная анизотропия в кристаллах // УФН.- 1969.- 97 4. - 621 - 652.

24. Shen Y.R. Faraday Rotation of Rare-Earth Ions. //Phys. Rev.-1964. v. 11.-num. 2A.- A511 -A515.

25. Stephens P.J. Theory of Magnetic Circular Dichroism //J. Chem. Phys. -1970.- 52.-3489-3516.

26. Piepho S.B., Shatz P.N. Group theory with Applications to Magnetic Circular Dichroism. //Wiley. New York. 1983. - 634.

27. Gorier-Walrand C., Godemont J. MCD of the Eu ion in aqueous solution.7

28. Analysis of the 1)0,1,2 -^0,1,2 transitions // J. Chem. Phys. 1977. - 67. - 36553658.

29. Gorier-Walrand C., Fluyt-Adriaens L. Selection rules for rare earth magnetic circular dichroism spectra // J. Less-Common Met- 1985. 112. - 175-191.

30. Serber R. The theory of the Faraday Effect in molecules// Phys. Rev.- 1932. -41.-489-506.

31. Tanabe S. Optical transitions of rare earth ions for amplifiers: how the local structure works in glass // J. Non-Cryst. Solids.-1999.- 259.- 1-9.

32. Guimond Y., Adam J.L, Jurdyc A.M., Mugnier J., Jacquier В., Zhang X.H. Dy3+- doped stabilized GeGaS glasses for 1.3 цт optical fiber amplifiers// Optical Materials.-1999,- 12.- 467-471.

33. Borrelly N.F. Faraday rotation in glasses. //J. Chem. Phys.- 1964.- 41.- #11.32892-3293.

34. Rubinstein C.B., Berger S.B., Van Uitert L.G., Bonner W.A. Faraday rotation of rare-earth (III) borate glasses. //J. Appl. Phys.- 1964.-35.- #6.- 23382340.

35. Berger S.B., Rubinstein C.B., Curjian C.R., Treptov A.W. Faraday rotation of rare-earth(III) phosphate glasses// Phys. Rev.-1964.- 133.- # 3.- A723-727.

36. Таценко O.M., Павловский А.И., Дружинин B.B. Вращение плоскости поляризации в парамагнитных стеклах в мегагауссных полях// Оптика и спектроскопия,-1977.- т.42.- в.1.- с.147-150.

37. Munin Е., Roversi J.A., Villaverde А.В. Faraday Effect and energy gap in optical materials // J. Phys. D: Appl. Phys.-1992.- 25.- 1635-1639.

38. Petrovskii G.T., Zarubina T.V., Malakhoskii A.V., Zabluda V.N., Ivanov M.Yu. Faraday effect and spectral properties of high-concentrated rare earth oxide glasses in visible and near UV region// J. Of Non-Crystalline Solids.-1991.- 130.-35-40.

39. Tanaka Katsuhisa, Tatehata Fujita , Hirao Kazuyuki and Soga6 Naohiro. The Faraday effect and magneto-optical figure of merit in the visible region for lithium borate glasses containing Pr3+ // J. Phys. D: Appl. Phys. 1998. - 31. -2622 -2627.

40. Hayakawa Т., Nogami M., Nishi N., Sawanobori N. Faraday rotation effect of highly Tb203/Dy203-concentrated ВгОз-ОагОз.БЮг-РгОз glasses// Chem. of Materials. 2002.-14.- 3223-3228.

41. Collocott S.J. and Taylor K.N.R. Magnetooptical properties of erbium-doped soda glass // J. Phys. C: Solid State Phys. 1978. - 11.- 2885-2893.

42. Collocott S.J., and Taylor K.N.R. Magnetooptical properties of praseodymium- and holmium-doped soda // J. Phys. C: Solid State Phys. -1979.-12.- 1767-1775.

43. Klochkov A.A., Valiev U.V. and Moskvin A.S. The role of 4f-4f transitions in magnetooptics of paramagnetic rare-earth glasses// Phys. Stat. Sol.(b). -1991.- 167.-337-348.

44. Binnemans K., Gorier-Walrand C., Lucas J., Duhamel N., Adam J.L. Magnetic circular dichroism and optical spectra of holmium-doped fluorocirconate (ZBLAN) glass: a prospective study// Journal of alloys and Compounds.- 1995.- 225.- 80-84.

45. Fluyt L., Hens E., De Leebeeck H., Gorller-Walrand C., Leuven K.U. Magnetic circular dichroism simulations of trivalent neodymium compounds// Journal of Alloys and Compounds.- 1997.- 250.-316-320.

46. Эдельман И.С., Малаховский A.B, Поцелуйко A.M., Зарубина T.B., Замков A.B. Интенсивности f-f переходов в РгЗ+ и Dy3 в стеклах в ближней ик области спектра// ФТТ.- 2001.- 43.- №6.- 1004-1009.

47. Culea Е., Bratu I. Structural and magnetic behavior of some borate glasses containing dysprosium ions// J. Non-Cryst.Solids.-2000.-v.262.-287-290 .

48. Brenier A., Boulon G. Overview of the best Yb3+- doped laser crystals // J. Alloys Comp.-2001.-210.- 323-324.

49. Chenais S., Druon F., Balembois F., Georges P., Brenier A., Boulon G. Diode-pumped Yb:GGG laser: comparison with Yb:YAG// Optical Materials.-2003.- 22.- 99-106.

50. Stewen C., Larionov M., Giesen A., Contag K. //In: Advanced Solid State Lasers, OS A Trends in Optics and Photonics Series. vol.34. - Optical Society of America, Washington. DC. - 2000. - p.35 - 53.

51. Krupke W.F. New laser materials for diode pumped solid state lasers // Curr. Opin. Solid State Mater. 1999. - №4. 197-201.

52. Hu Xiaolin, Chen Jianzhong, Zhuang Naifeng, Chen Jingling, Lan Jianming, Yang Fentu. Growth and spectrum properties of Yb:GdV04 single crystal// Journal of Crystal Growth.- 2003.-256.- 328-333.

53. Hongwei Qiu, Peizhi Yang, Jun Dong, Peizhen Deng, Jun Xu, Wei Chen, The influence of Yb concentration on laser crystal Yb:YAG// Materials Letters.-2002.-55. 1-7.

54. Xu Xiaodong, Zhao Zhiwei, Xu Jun, Deng Peizhen. Crystal growth and spectral properties of Yb3Al5012 // Journal of Crystal Growth.- 2003.-257.- 272275.

55. Gaume R., Viana B., Derouet J., Vivien D. Spectroscopic properties of Yb-doped scandium based compounds Yb:CaSc204, Yb:SrSc204 and Yb:Sc2Si05. Optical Materials.- 2003.-22.- 107-115.

56. Campos S., Denoyer A., Jandl S., Viana B., Vivien D., Loiseau P., Ferrand B. Spectroscopic studies of Yb3+-doped rare earth orthosilicate crystals// J. Phys.: Condens. Matter.- 2004,- 16,- 4579-4590.

57. Bonardi C., Carvalho R. A., Basso H. C., and Terrile M. C., Cruz G. K., Bausa L. E. and Garcia J. Sole. Magnetic circular dichroism of Nd3+ and Yb3+ ions in LiNb03 crystals. // J. Chem. Phys.- 1999.-111.- № 13.- 6042-6046 .

58. Dollase W.A., Reeder R.J. Crystal structure refinement of huntite, CaMg3(C03)4, with X-ray powder data.// Amer. Miner.- 1986.-71.- 163-166.

59. Gorller-Walrand C., Vandevelde P. Polarized absorption spectra of Y(Eu)A13(B03)4 // Chem. Phys. Letters. 1985. -122. - 276-278.

60. Gorller-Walrand C., Vandevelde P., Hendrickx I., Porcher P., Krupa J.C., King G. Eu3+ and Tb3+ in the LnAl3(B03)4-matrix // Inorg. Chim. Acta. 1988. -143.-259-270.

61. Gorller-Walrand C., Huygen E., Binnemans K., Fluyt L. Optical-absorption spectra, crystal-field energy-levels and intensities of EU3+ in GDAL3(B03)(4) // J. Phys.: Cond. Matter.- 1994.-6.- 7797-7812.

62. Couwenberg I., Binnemans K., H. de Leebeeck, and Gorller-Walrand C. Spectroscopic properties of the trivalent terbium ion in the huntite matrix TbA13(B03)(4) // J. Alloys Compd.- 1998. 274. - 157-163.

63. Leonyuk N. I., Koporulina , Barilo S. N., Kurnevich L. A., and Bychkov G. L. Crystal growth of solid solutions based on the YA13(B03)(4), NdA13(B03)(4) and GdA13(B03)(4) borates // J. Cryst. Growth. 1998. - 191. -135-142.

64. Bartl M.H., Gatterer K., Cavalli E., Speghini A., Bettinelli M. Growth, optical spectroscopy and crystal field investigation of YA13(B03)(4) single crystals doped with tripositive praseodymium // Spectrochim. Acta.- 2001.-A57.- 1981-1990.

65. Aloui-Lebbou O., Goutaudier C., Kubota S., Dujardin C., Cohen-Adad M. Th., Pedrini C., Florian P., and Massiot D. Structural and scintillation properties of new Ce3+-doped alumino-borate // Opt. Mater.- 2001. 16. - 77-86.

66. Malyukina Yu.V., Zhmurin P.N., Borysov R.S., Roth M., Leonyuk N.I. Spectroscopic and luminescent characteristics of PrA13(B03)(4) crystals Optics //Optics Communications. 2002. - 201. - 355-361.

67. You W., Lin Y., Chen Y., Luo Z., Huang Y. Polarized spectroscopy of Er3+ ions in YA13(B03)(4) crystal. // Opt. Mater. 2007. - 29. - 488-493.

68. Baraldi A., Capelletti R., Magnani N., Mazzera M., Beregi E., Foldvari I.7 I >2 I

69. Spectroscopic investigation and crystal field modelling of Dy and Er energy levels in yttrium aluminium borate (YAB) single crystals // J. Phys.: Condens. Matter. 2005. - 17. - 6245-6256.

70. Bezmaternykh L.N., Temerov V.L., Gudim I.A., Stolbovaya N.A. Crystallization of Trigonal (Tb, Er)(Fe, Ga)3(B03)4 Phases with Hantite Structure in Bismute Trimolibdate-Based Fluxes // Crystallography Reports. -2005. 50. - Suppl. 1.- 97-99.

71. Свиридов Д.Т., Смирнов Ю.Ф. //Оптические спектры ионов переходных металлов в кристаллах. Москва. Наука.-1976.-265с.

72. Jayasankar С.К., Rukmini Е. Spectroscopic investigations of Dy3+ ions in borosulphate glasses // Physica B: Physics of Condensed Matter 1997.- 240.273-288.

73. Carnall W. Т., Hessler J. P., Waagner F. Transition probabilities in the absorption and fluorescence spectra of lanthanides in molten lithium nitrate-potassium nitrate eutectic // J. Phys. Chem. 1978. - 82.- 2152-2158.

74. Carnall W. Т., Fields P. R., Rajnak K. Spectral Intensities of the Trivalent Lanthanides and Actinides in Solution. II. Pm3+, Sm3+, Eu3+, Gd3+, Tb3+, Dy3+, and Ho3+ // J. Chem. Phys. 1968. - 49. - 4412-4423.

75. Valiev U.V., Gruber J.B., Rakhimov Sh. A., Nabelkin O.A. Anisotropy of optical absorption spectra of rare earth orthoaluminate БуАЮз. //Phys. Stat. Sol. (b).- 2003.- 237.- N2.-564-574.

76. Gruber J.B., Zandi В., Valiev U.V., Rakhimov Sh.A. Energy levels of Dy3+(4f9) in orthoaluminate crystals // J.Appl. Phys.-2003.-94.-N2.-1030-1034.

77. Grunberg P., Hiifner S., Orlich S., Smitt J. Crystal field in dysprosium garnets. // Phys. Rev.- 1969.-184.- 285-293.

78. Arajs S. Magnetic susceptibility of Gadolinium and Dysprosium sesquioxides at Elevated Temperatures // J. Appl. Phys. -1962. -33.-2517-2519.

79. Van Vleck J.H., Hebb M.H. On the paramagnetic rotation of tysonite // Phys. Rev. 1934. - 46. - 17-32.

80. Исаченко В.А., Сухачев А.Л. Магнитооптические эффекты в стеклах, активированных диспрозием // Вестник КрасГУ. 2005. - 4.- 68-73

81. Liao J., Lin Y., Chen Y., Luo Z., Huang Y. Growth and optical properties of YbxGdl-xA13(B03)(4) single crystals with different Yb3+ concentration // J. Alloys Comp.- 2005. 397. - 211-215.

82. Jia G., Tu C., Li J., You Z., Zhu Z., Wu. Crystal structure, Judd-Ofelt analysis, and spectroscopic assessment of a TmA13(B03)(4) crystal as a new potential diode-pumped laser near 1.9 mu m // Inorg. Chem.- 2006. 45. - 93269331.

83. Jaque D., Enguita O., Caldiño U., Ramírez M.O., Solé J.G., Zaldo C., Muñoz-Santiuste J.E., Jang A.D., Luo Z.D. Optical characterization and laser gain modeling of a NdA13(B03)(4) (NAB) microchip laser crystal // J. Appl. Phys.-2001,- 90.-561-569.

84. Malakhovskii A.V., Edelman I.S., Sokolov A.E., Temerov V.L., Gnatchenko S.L., Kachur I.S., Piryatinskaya V.G. Optical absorption spectrum and local symmetry of Tm3+ ion in TmAl3(B03)4 crystal// Phys. Letters A.- 2007.-371.-254-258.

85. Malakhovskii A. V., Edelman I. S., Sokolov A. E., Temerov V. L., Gnatchenko S. L., Kachur I. S., Piryatinskaya V. G. Low temperature absorption spectra of Tm ion in TmAl3(B03)4 crystal // J. Alloys Comp. 2007. - 459. -87-94.

86. Koster G.F., Dimmock J.O., Wheeler R.G., Statz H. Properties of the thirty two point groups .//MIT Press.- Cambridge MA.- 1963. 104.

87. Herzberg G. Molecular spectra and molecular structure -Toronto. 1966. — 772.

88. Poulet H., Mathieu J.-P. Spectres de vibration et symetrie des cristaux -Paris. 1970.-437.

89. Ginzburg V.L. Theoretical physics and astrophysics -Nauka. Moscow. -1975. Pergamon. Oxford. 1979.-415.

90. Aminov L. K., Kaminskii A. A., Nalkin B. Z. Low temperature absorptionispectra of Tm ion in TmAl3(B03)4 crystal // In "Physics and Spectroscopy of Laser Crystals". Nauka, Moscow. - 1986. - p. 84 (in Russian).

91. Hormadaly J., Reisfeld R. Intensity parameters and laser analysis of Pr and Dy3+ in oxide glasses // J. Non-Cryst. Solids. 1979. - 30. - 337-348.

92. Jia G.H, Tua C.Y., Li J.F., Zhu , You Z.Y., Wang Y., Wu B.C. Spectroscopy of GdAl3(B03)(4): Tm3+ ciystal //J. Appl. Phys. 2004.- 96. -6262-6266.

93. Lu В., Wang J., Pan H., Jiang M. Laser self-doubling in neodymium yttrium aluminum borate // J. Appl. Phys. 1989. - 66. - 6052-6054.

94. McCumber D.E. Einstein relations connecting broadband emission and absorption spectra // Phys. Rev. 1964. - 136. - A954957.

95. Payne S.A., Chase L.L., Smith L.K., Kway W.L., Krupke W.F. Investigation of the laser properties of CR3+LISRGAF6 // IEEE J. Quantum Electron. 1992. - 28. - 2612-2618.

96. Malakhovskii A.V. Magnetooptical activity of allowed electron transitions in atoms in free state and in crystals// Phys. Stat. Sol. (b). 1990. - 159. - 883-892.

97. Malakhovskii A.V., Sukhachev A.L., Gnatchenko S.L., Kachur I.S., Piryatinskaya V.G., Temerov , Krylov , Edelman I.S. Spectroscopic properties and energy levels of Yb3+ ion in huntite structure. //J. Alloys Compd. 2008.-doi: 1016/j.jallcom.08.045.