Distribución de sitios de Cr3+ y transferencia de energía del Cr3+ al Tm3+ en vidrios de disilicatos alcalinos

Abstract

Se han preparado vidrios de disilicatos alcalinos de Li, Na y K dopados con iones Cr3+. Para el caso de medios desordenados se observa un ensanchamiento inhomogéneo en las bandas de absorción y en los espectros de luminiscencia, que repercuten de forma directa en las propiedades espectroscópicas. Se ha considerado que los sitios de Cr3+ se encuentran en entornos de campo cristalino octaédrico, por lo que la asignación de las transiciones se ha realizado a partir de los diagramas de Tanabe-Sugano. La interpretación de los resultados experimentales se ha realizado en función de un modelo de distribución de sitios de "campo bajo" de iones Cr3+. Dicho modelo se basa en considerar la existencia de una distribución Gaussiana para los sitios de iones CR3+ que se caracteriza a partir de un solo parámetro. Los resultados experimentales que se obtienen se ajustan de forma adecuada a las predicciones de dicho modelo. Se ha demostrado a partir de los espectros de emisión que para los tres vidrios en estudio, los sitios corresponden a un campo cristalino bajo, salvo para el caso de disilicato de Li, donde a bajas temperaturas se observa la presencia de una banda de emisión correspondiente a los sitios de campo alto. Por otra parte se ha procedido al codopaje de los disilicatos con iones Tm3+ en diferentes concentraciones, estudiándose los procesos de transferencia de energía radiativa y no radiativa que ocurren. Para el cálculo de parámetro de transferencia no radiativa se ha uso, por una parte de la expresión de Dexter, y por otra a partir del ajuste de las curvas de decaimiento de la emisión del Cr3+ al modelo generalizado de Inokuti-Hirayama considerando la distribución de sitios para el Cr3+ obteniéndose resultados que dan una correcta interpretación de las medidas experimentales.