Влияние конфигурационного взаимодействия редкоземельных ионов на интенсивности их межмультиплетных переходов

Abstract

На примере ионов Pr3+, Tm3+, Er3+ выполнен анализ волновых функций и влияния конфигурационного взаимодействия на интенсивности полос поглощения. Обращено внимание на тот факт, что из-за сильного спин-орбитального взаимодействия волновые функции редкоземельных ионов представляют собой многокомпонентные суперпозиции из “чистых” мультиплетов 2S+ 1 LJ с разными значениями S, L и одинаковыми значениями момента J. По этой причине влияние конфигурационного взаимодействия зависит не только от энергетического зазора до возбужденных конфигураций, но и от наличия компонент 2S+ 1 LJ с большими энергиями. Присутствие таких компонент обеспечивает сильное влияние конфигурационного взаимодействия даже на глубоколежащие уровни. Другое следствие многокомпонентного состава волновых функций - образование групп сильно взаимосвязанных состояний. При недостаточно полном учете конфигурационного взаимодействия ошибка в описании сил осцилляторов распределяется между всеми состояниями группы, а низкая общая точность описания не воспринимается как противоречие теории. Для подтверждения выдвинутых предположений выполнено описание сил осцилляторов абсорбционных переходов лазерных материалов, активированных ионами Pr3+, Tm3+, Er3+, по модифицированной теории Джадда-Офельта.