Спектроскопия конденсированного состояния

Люминесцентный криотермометр на основе кристалла K$_2$YF$_5$ : Er$^{3+}$

К. Н. Болдырев^a, М. Диаб^ab, Н. М. Хайдуков^c, М. Н. Попова<sup>a

a</sup> Институт спектроскопии РАН, 108840 Троицк, Москва, Россия
^b Московский физико-технический институт (национальный исследовательский университет), Московская облаcть, г. Долгопрудный
^c Институт общей и неорганической химии им. Н. С. Курнакова РАН, 119991 Москва, Россия

Аннотация: Зарегистрированы спектры люминесценции кристалла K$_2$YF$_5$ : Er$^{3+}$ (0.5 at.%) в спектральных областях межмультиплетных переходов $^4I_{13/2}\to{}^4I_{15/2}$ (область около 1.5 $\mu$m, попадающая в окно прозрачности стандартного оптического волокна) и $^4I_{11/2}\to{}^4I_{15/2}$ (область около 0.98 $\mu$m) с высоким спектральным разрешением при различных температурах. Предложены пары спектральных линий для реализации больцмановского люминесцентного ратиометрического криотермометра в диапазонах температур около 20, 40 и 60 K с относительной чувствительностью от 8 до 3% K$^{-1}$. Показано, что измерение полуширины линии люминесценции с длиной волны 1.538 $\mu$m (6500 cm$^{-1}$) дает простой и надежный способ регистрации температуры в диапазоне от 20 до 90 K с относительной чувствительностью от 3 до 2% K$^{-1}$.

Ключевые слова: люминесцентная криотермометрия, кристалл K$_2$YF$_5$ : Er$^{3+}$, фурье-спектроскопия высокого разрешения.

Поступила в редакцию: 17.10.2023
Исправленный вариант: 17.10.2023
Принята в печать: 26.10.2023

DOI: 10.61011/OS.2023.10.56884.5735-23

Реферативные базы данных:

•