Theoretica chimica acta

, Volume 3, Issue 3, pp 271–277

Energy levels and crystal-field calculations of trivalent ytterbium in yttrium aluminum garnet and yttrium gallium garnet

Authors

  • J. A. Koningstein
    • Bell Telephone Laboratories, Incorporated
Commentationes

DOI: 10.1007/BF00527724

Cite this article as:
Koningstein, J.A. Theoret. Chim. Acta (1965) 3: 271. doi:10.1007/BF00527724

Abstract

The splitting of the two 2F states of Yb3+:YAlG and Yb3+:YGaG, have been determined from fluorescence and absorption spectra at low temperatures. The levels of the ground states of Yb3+: YAlG are at: 0, 388, 613, 778 cm−1, those of Yb3+: YGaG at 0, 308, 567, and 672 cm1. Crystal field calculations yield the following values for Yb3+:YAlG; A20=270 cm−1, A40=−165 cm−1, A44=−1155 cm−1, A06=21 cm−1, A46=−304 cm−1 and for Yb3+:YGaG: A02=110 cm−1, A04=−125 cm−1, A44=−1250 cm−1, A06=10 cm−1 and A46=−142 −1 A satisfactory agreement has been found for calculated and observed splitting patterns.

Zusammenfassung

Die Aufspaltung der 2F-Zustände von Yb3+:YAlG(I) und Yb3+:YGaG (II) wurde bei tiefen Temperaturen aus Fluoreszenz- und Absorptionsspektren bestimmt. Die Niveaus des Grundzustandes von (I) liegen bei 0, 388, 613, 778 −1, die von (II) bei 0, 308, 567 und 672 −1. Die Ligandenfeldtheorie ergibt folgende Werte für die Kristallfeldparameter: für (I) A20=270 cm−1, A40=−165 cm−1, A44=−1155 cm−1, A06=21 cm−1, A46=−304 cm−1 unf für (II) A02=110 cm−1, A04=−125 cm−1, A44=−1250 cm−1, A=10 cm−1 and A46=−142 −1. Die Übereinstimmung zwischen berechneter und beobachteter Aufspaltung war befriedigend.

Résumé

La division, par le champ de ligandes, des états 2F7/2 et 2F5/2 dans Yb3+:YAlG et Yb3+:YGaG a été déterminée des spectres de fluorescence et d'absorption. Les sous-niveaux de l'état fordamental se situent à 0, 388, 613, 778 cm−1 dans Yb3+:YAlG, à 0, 308, 567, 672 cm−1 Yb3+: YGaG. Le calcul fournit les valeurs suivantes pour les paramètres: Yb3+: YAlG A20=270 cm−1, A40=−165 cm−1, A44=−1155 cm−1, A06=21 cm−1, A46= -304 cm−1 Yb3+:YGaG: A02=110 cm−1, A04=−125 cm−1, A44=−1250 cm−1, A06=10 cm−1 et A46=−142 −1. L'accord entre les spectres calculé et observé est satisfaisant.

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