Температурное поведение магнитооптической активности f-f переходов в ионе Dy³⁺ в оксидных стеклах

Abstract

В настоящей работе проведено исследование температурной зависимости (94-293 K) спек- тров поглощения и магнитного кругового дихроизма f-f переходов: ⁶H_15/2 → ⁶F_3/2, ⁶F_5/2, ⁶(F_7/2+H_5/2),⁶(F_9/2+H_7/2) в ионах Dy³⁺ в стеклах: Dy2 [Dy₂O₃+(P₂O₅SiO₂−GeO₂)] и Dy3, Dy5 [Dy₂O₃+(La₂O₃−Al₂O₃−B₂O₃−SiO₂−GeO₂)], различающихся концентрацией Dy₂O₃. На основании этих данных получены температурные зависимости парамагнитной магнитооптической активности (МОА) переходов. Обнаружено, что температурные зависимости МОА некоторых переходов существенно отклоняются от закона Кюри-Вейсса. Проанализирована причина различной величины и различного температурного поведения парамагнитной МОА одинаковых переходов в различных стёклах. Показано, что МОА содержит вклады разной величины и знака, соотношение которых зависит от типа перехода и симметрии окружения, что приводит в ряде случаев к аномальному поведению парамагнитной магнитооптической активности от температуры.

Temperature dependencies of absorption and magnetic circular dichroism (MCD) spectra of f-f transitions ⁶H_15/2 → ⁶F_3/2, ⁶F_5/2, ⁶(F_7/2+H_5/2),⁶(F_9/2+H_7/2) in Dy³⁺ ions in glasses: Dy₂O₃+(P₂O₅SiO₂−GeO₂) and Dy₂O₃+La₂O₃−Al₂O₃−B₂O₃−SiO₂−GeO₂ with different concentrations of Dy³⁺ ions have been studied in temperature range 94-293 K. Basing on this data, absolute values and temperature dependences of the paramagnetic magneto-optical activity (MOA) of the transitions have been determined. It has been found out that temperature dependences of MOA of some transitions strongly differ from the Curie-Weiss law. The origin of the different value and different temperature behavior of MOA of identical transitions in the different glasses was analyzed and it has been showed that this is a consequence of different symmetry of the nearest environment of Dy³⁺ ions in the studied oxide glasses. It has been also shown that MOA contains contributions of different value and sign. Correlation of them depends on type of the transition and on the symmetry of the environment. It leads to anomalous temperature behavior of the paramagnetic magneto-optical activity.