Revisión

 

Métodos vibrónicos generalizados aplicaciones a sistemas del tipo elpasolitas estequiométricas Cs₂NaErCl₆

 

R. Acevedo y A. Soto-Bubert^a, T. Meruane^b y G. Navarro^c

 

^a Departamento de Ciencias de los Materiales, Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas, Universidad de Chile, Beauchef850, Casilla 2777, Santiago-Chile.

^b Departamento de Química, Universidad Metropolitana de Ciencias de la Educación, Av. J.P. Alesandri 774, Casilla 147-C, Santiago-Chile.

^c Instituto de Ciencias Básicas, Facultad de Ingeniería, Universidad Diego Portales, Av. Ejercito 441, Casilla 298-V, Santiago-Chile.

 

Recibido el 7 de junio de 2004.
Aceptado el 12 de abril de 2005.

 

Resumen

En este trabajo de revisión analizaremos, desde un punto de vista experimental y teórico, las fortalezas y debilidades de los modelos vibrónicos para estimar intensidades de espectros de luminiscencia de alta resolución a bajas temperaturas, para sistemas del tipo elpasolitas. Esto es realizado con referencia a sistemas del tipo Cs₂NaErCl₆. Se entregan resultados experimentales de fuerzas del oscilador y de las distribuciones relativas de intensidades para algunas transiciones vibrónicas del tipo Γ₁→Γ₂ + v_k y estos son confrontados con los obtenidos, empleando el método vibrónico generalizado de campo cristalinos-polarización de ligandos y el modelo de superposición de Newman. Se efectúa un análisis crítico de las consecuencias de utilizar modelos simplificados con desprecio de las interacciones entre las vibraciones internas y externas. Las excitaciones electrónicas estudiadas corresponden a las emisiones {|(⁴S_3/2) Γ₈〉 , | (⁴I_13/2) Γ_i〉 → |(⁴I_15/2) Γ_k〉 }. Es interesante observar las bondades del método VCF-LP, el cual está basado en un número mínimo de parámetros radiales y de campos de fuerzas del tipo velencial generalizado para modelar interacciones de corto alcance, observándose que el modelo es de gran flexibilidad y utilidad para el tratamiento de sistemas complejos. De igual forma, se analizan las bases teóricas en dinámica de cristales en el caso de elpasolitas puras, área de desarrollo en nuestro laboratorio.

Descriptores: Intensidades vibrónicas; niveles de energías e intensidades espectrales.

 

Abstract

In this review, we study from an experimental and theoretical viewpoint, the advantages and disadvantages of the current vibronic models so as to estimate the spectral intensities associated with luminescence spectra of high resolution excitations at low temperature. This work is carried out with reference to the elpasolite type system Cs₂NaErCl₆. Experimental data is reported in the current research work, regarding oscillator strengths and relative vibronic intensity distributions for some selected electronic excitations such as Γ₁→ Γ₂ + v_k. These values are compared with those of that obtained by means of generalized vibronic theoretical methods such as the vibronic crystal field-ligand polarization and the superposition models due to Newman. A careful analysis is performed so as to estimate the role played when neglecting the coupling between the internal and the external vibrations for this system. The emissions considered throughout the course of this work are {|(⁴S_3/2) Γ₈〉 , | (⁴I_13/2) Γ_i〉 → |(⁴I_15/2) Γ_k〉 }. It is interesting to observe the quality of the results given when the vibronic crystal field-ligand polarization model is employed (VCF-LP). Óur calculation method is based upon a minimum set of radial parameters and a generalized version of the valence force field to modulate the short range interactions. It is shown that this appoach is both flexible and useful to deal with these complex systems. We also analyze the theoretical and the experimental basis for a more realistic model and calculation method to carry out calculations for the lattice dynamics of these the stoichiometric elpasolite systems.

Keywords: Vibronic intensities; energy levels and spectral intensities.

 

PACS: 32.70.Cs

 

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Agradecimientos

RA desea expresar su gratitud a la Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas de la Universidad de Chile por el apoyo prestado durante el transcurso de esta investigación. A S-B desea agradecer a Conicyt por una beca de Doctorado por el período 2002-2004, la cual le ha posibilitado estudios conducentes al grado académico de Doctor en Ciencias de la Ingeniería con mención en Ciencias de los Materiales en la Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas de la Universidad de Chile.

 

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