Luminiscence a záchyt náboje v monokrystalech Cs₂HfCl₆: Optická studie a studie elektronové paramagnetické rezonance

V současné době jsou krystaly nedopovaného podvojného chloridu cesno-hafničitého (Cs₂HfCl₆) intenzivně studovány pro své příznivé scintilační vlastnosti. V této práci jsme studovali monokrystaly Cs2HfCl6 připravené v uzavřené křemenné ampuli vertikální Bridgmanovou metodou. Teplotní závislosti fotoluminiscenčních spekter a dosvitů byly měřeny v širokém teplotním rozmezí 8-500 K a aproximovány fenomenologickým modelem. Luminiscence spojená s autolokalizovaným excitonem byla nad pokojovou teplotou odlišena od defektní luminiscence pomocí různých teplot zhášení. Experiment elektronové paramagnetické rezonance odhalil tvorbu dvou konfigurací Vk centra (molekulární ion Cl2-) při nízkých teplotách. Jedno z Vk center vzniká záchytem díry na dvou sousedních iontech Cl. V teplotním rozmezí 70-80 K se rozpadá a znovu se objeví v jiné konfiguraci, která je pravděpodobně tvořena intersticiálním Cl iontem (analog H-centra v alkalických halogenidech).

Lokální struktura Cs₂HfCl₆ s Vk centry. Fragment mřížky Cs2HfCl6 s modely Vk center. Centrum Vk (a) je tvořeno dvěma ionty Cl patřícími ke stejnému oktaedru. Centrum Vk (b) je tvořeno jedním mřížkovým iontem Cl a intersticiálním ionem Cl umístěnými podél krystalografického směru [100].

¹Institute of Physics, Czech Academy of Sciences, Cukrovarnická 10, 162 00 Prague 6, Czech Republic