Примесные центры и дефекты

Широкополосная ЭПР-спектроскопия и кристаллическое поле центров Ho$^{3+}$ в YAlO$_3$

Г. Р. Асатрян^ab, Г. С. Шакуров^c, Б. З. Малкин^d, А. В. Батуева^a, А. Г. Петросян<sup>b

a</sup> Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук, Санкт-Петербург, Россия
^b Институт физических исследований НАН Армении, Аштарак-2, Армения
^c Казанский физико-технический институт им. Е. К. Завойского, КазНЦ РАН, Казань, Россия
^d Казанский федеральный университет, Казань, Россия

Аннотация: Методом перестраиваемой широкополосной ЭПР спектроскопии субтерагерцового диапазона исследован кристалл YAlO$_3$ : Ho (1.5 at.%). Измеренные спектры ионов гольмия c разрешенной сверхтонкой структурой соответствуют резонансным переходам между электронно-ядерными подуровнями основного и первого возбужденного синглетов расщепленного в кристаллическом поле Cs симметрии основного мультиплета $^5$I$_8$ ионов Но$^{3+}$, замещающих ионы Y$^{3+}$ в двух магнитно-неэквивалентных позициях. Также зарегистрированы спектры ЭПР димеров Ho$^{3+}$–Ho$^{3+}$, содержащих ближайшие ионы гольмия в магнитно-эквивалентных позициях. В рамках модели обменных зарядов получены параметры кристаллического поля и выполнены расчеты штарковских расщеплений, констант сверхтонкой структуры, $g$-факторов изолированного центра и димера, которые сравниваются с приведенными в литературе данными оптической спектроскопии и с экспериментальными результатами настоящей работы. Действенность теоретической модели была проверена расчетами характеристик ранее изученного кристалла YAlO$_3$ : Tm.

Ключевые слова: электронный парамагнитный резонанс, ортоалюминт иттрия, редкоземельные элементы, димеры.

Поступила в редакцию: 27.05.2025
Исправленный вариант: 19.06.2025
Принята в печать: 25.06.2025

DOI: 10.61011/FTT.2025.06.60951.145-25

Реферативные базы данных:

•