ЛЮМИНЕСЦЕНТНЫЕ СВОЙСТВА КРИСТАЛЛОВ BaFBr ОБЛУЧЕННЫХ ИОНАМИ КСЕНОНА

Исследованы фотолюминесцентные свойства монокристаллов BaFBr, облучённых ионами ксенона с удельной энергией 1,75 МэВ/нуклон при температуре 300 К. Кристаллы были выращены методом Штебера, позволяющим снизить содержание кислородных примесей. Установлено, что с увеличением флюенса ионного облучения (Ф=1×10¹⁰–1×10¹² ион/см²) интенсивность фотолюминесценции возрастает. В спектрах выявлены полосы, обусловленные различными кислородно-вакансионными центрами, присутствие кислорода также подтверждается данными элементного анализа проведенного над кристаллами BaFBr. Разложение спектров на гауссовы компоненты позволило идентифицировать вклады отдельных типов кислородных дефектов. Полученные результаты указывают на генерацию центров окраски, связанных с вакансиями брома, и сдвиг максимумов люминесценции. Данная работа вносит вклад в понимание механизмов накопления и релаксации энергии в кристаллах BaFBr.

1. M. Sonoda, M. Takano, J. Miyahara, and H. Kato Computed radiography utilizing scanning laser stimulated luminescence // Radiology. –1983. – Vol. 148. – P. 833. https://doi.org/10.1148/radiology.148.3.6878707

2. J.M. Spaeth, Th. Hangleiter, F.-K. Koschnick, and Th. Pawlik X-ray storage phosphors // Radiation Effects and Defects in Solids – 1995. – Vol. 135. – P. 499. https://doi.org/10.1080/10420159508229795

3. A.R. Lakshmanan Radiation induced defects and photostimulated luminescence process in BaFBr: Eu2+ // Physica Status Solidi (a). – 1996. – Vol. 153. – P. 3–27. https://doi.org/10.1002/pssa.2211530102

4. H. von Seggern Photostimulable x-ray storage phosphors: a review of present understanding // Braz. J. Phys. – 1999. – Vol. 29. – P. 254. https://doi.org/10.1590/S0103-97331999000200008

5. J.M. Spaeth // Proc. ICDIM 2000, Johannesburg-Midrand (South Africa) 2000, to be published in Radiat. Eff. Defects Solids.

6. Nicollin D., Bill H. Experimental contribution to the study of S-state ions in ionic single crystals // J of Physics C. – 1978. – Vol. 11, Issue 23. – P. 4803–4814. https://doi.org/0.1088/0022-3719/11/23/022

7. Kozlova, O. G. Rost i morfologiya kristallov [Crystal growth and morphology]. Moscow: Moscow State University Press. –1972.

8. Vilke, K. T. (1968). Metody vyrashchivaniya kristallov [Methods of crystal growth]. Leningrad: Nedra.

9. Radzhabov E., Otroshok V. Optical spectra of oxygen defects in BaFCl and BaFBr crystals // Journal of Physics and Chemistry of Solids. – 1995. – Vol. 56, Issue 1. – P. 1–7. https://doi.org/10.1016/0022-3697(94)00070-0

10. Shalaev A.A., Radzhabov E.A. Single crystal growth of BaFBr:Eu storage phosphor with alkali impurities // Journal of Crystal Growth. – 2005. – Vol. 275, Issue 1–2. – P. e775–e777. https://doi.org/10.1016/j.jcrysgro.2004. 11.092

11. T.J. Bastow, S.N. Stuart, W.G. Mcdugle, R.S. Eachus, and J.M. Spaeth Oxygen impurities in X-ray storage phosphors BaFBr and BaFCl investigated by 17O NMR // Journal of Physics: Condensed Matter. – 1994. – Vol. 6. – P. 8633. https://doi.org/10.1088/0953-8984/6/41/025

12. F.K. Koschnick // Doctoral Thesis, Paderborn 1991.

13. R. S. Eachus, F.K. Koschnick, J.M. Spaeth, R.H.D. Nuttall, and W. G. Mcdugle // Proc. Internat. Conf. Defects in Insulating Materials, Nordkirchen (Germany), Eds. O. Kanert and J.M. Spaeth, World Scientific, Singapore 1993, P. 267.

14. R. S. Eachus, R. H. D. Nuttall, W. G. McDugle, F. K. Koschnick, and J.-M. Spaeth // Proceedings of the XII Conference on Defects in Insulating Materials, edited by O. Kanert and J.-M. Spaeth. – World Scienti6c, Singapore. – 1993. –P. 1172.

15. R. S. Eachus, W. G. Mcdugle, R.H.D. Nuttall, M. T. Olm, F.K. KoscHnIck, TH. Hangleiter, and J.M. Spaeth Radiation-produced electron and hole centres in oxygencontaining BaFBr. I. EPR and ODEPR studies // Journal of Physics: Condensed Matter – 1991. – Vol. 3. – P. 9327– 9339. https://doi.org/10.1088/0953-8984/3/47/006

16. F.K. Koschnick, J.M. Spaeth, R.S. Eachus, W.G. Mcdugle, and R.H.D. Nuttall Experimental evidence for the aggregation of photostimulable centers in BaFBr:Eu2+ single crystals by cross relaxation spectroscopy // Physical Review Letters – 1991. – Vol. 67. – P. 3571. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.67.3571

17. Bradford M., Andrews D.A., Harrison A. et al. Photostimulated luminescence of BaFBr: Eu2+ // Journal of Luminescence. – 1997. – Vol. 72. – P. 742–744. https://doi.org/10.1016/S0022-2313(96)00176-7

18. Batentschuk M., Winnacker A., Schwartz K. et al. Storage efficiency of BaFBr:Eu2+ image plates irradiated by swift heavy ions // Journal of Luminescence. – 2007. – Vol. 125, Issue 1–2. – P. 40–44. https://doi.org/10.1016/j.jlumin.2006.08.023