Commentationes

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

  • J. A. KoningsteinAffiliated withBell Telephone Laboratories, Incorporated

Rent the article at a discount

Rent now

* Final gross prices may vary according to local VAT.

Get Access

Abstract

The splitting of the two 2 F 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; A 2 0 =270 cm−1, A 4 0 =−165 cm−1, A 4 4 =−1155 cm−1, A 0 6 =21 cm−1, A 4 6 =−304 cm−1 and for Yb3+:YGaG: A 0 2 =110 cm−1, A 0 4 =−125 cm−1, A 4 4 =−1250 cm−1, A 0 6 =10 cm−1 and A 4 6 =−142 −1 A satisfactory agreement has been found for calculated and observed splitting patterns.

Zusammenfassung

Die Aufspaltung der 2 F-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) A 2 0 =270 cm−1, A 4 0 =−165 cm−1, A 4 4 =−1155 cm−1, A 0 6 =21 cm−1, A 4 6 =−304 cm−1 unf für (II) A 0 2 =110 cm−1, A 0 4 =−125 cm−1, A 4 4 =−1250 cm−1, A=10 cm−1 and A 4 6 =−142 −1. Die Übereinstimmung zwischen berechneter und beobachteter Aufspaltung war befriedigend.

Résumé

La division, par le champ de ligandes, des états 2 F 7/2 et 2 F 5/2 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 A 2 0 =270 cm−1, A 4 0 =−165 cm−1, A 4 4 =−1155 cm−1, A 0 6 =21 cm−1, A 4 6 = -304 cm−1 Yb3+:YGaG: A 0 2 =110 cm−1, A 0 4 =−125 cm−1, A 4 4 =−1250 cm−1, A 0 6 =10 cm−1 et A 4 6 =−142 −1. L'accord entre les spectres calculé et observé est satisfaisant.