/ A. V. Malakhovskii [et al.]> // Phys. Rev. B. - 2013. -
Vol. 88,
Is. 8. - Ст. 075103. - P.
DOI 10.1103/PhysRevB.88.075103. - The work was supported by the Russian Foundation for Basic Researches Grant No. 12-02-00026 and by the Russian President Grant No. SS-1044.2012.2.
Перевод заглавия: Магнитооптическая активность f-f перходов и свойства 4f состояний в монокристалле DyFe3(BO3)4
РУБ Physics, Condenced Matter
Аннотация: Magnetic circular dichroism and polarized optical absorption spectra of single-crystal DyFe3(BO3)4 were measured in the region of the crystal transparency from 8700 to 16 000 cm−1 in the temperature range from 90 K up to room temperature. Spectra of d-d and f-f transitions were separated, and f-f transitions 6H15/2 → 6(F9/2+H7/2), 6F7/2, 6F5/2, and 6F3/2 were studied. From these measurements, temperature dependences of the paramagnetic magneto-optical activity (MOA) of the electric dipole-forbidden f-f transitions were obtained. It was revealed that, in contrast to allowed transitions, temperature dependences of the MOA of some f-f transitions substantially deviate from the Curie-Weiss law. The theories of MOA of allowed and f-f transitions were considered and the experimental results obtained were accounted for. Circular polarizations in magnetic field and linear polarizations of absorption lines were determined. The Zeeman splitting of some absorption lines were found. Symmetries of the crystal field states were analyzed on the bases of the obtained results in D3 local symmetry approximation. A small splitting (≈16.5 cm−1) between the two lowest sublevels of the ground manifold was detected, and symmetries of these states were identified as E1/2 (M = ±13/2) and E3/2 (M = ±15/2), respectively. Deviation of the local symmetry of the Dy3+ ion from D3 is small, and it was revealed that polarizations of the majority of absorption lines can be accounted for in the D3 symmetry. This also testifies that in the process of some other electron transitions, the equilibrium configuration of the local environment deviates from D3 symmetry stronger than it does in the ground state. In addition, it has been shown that the distortions depend not only on the excited but also on the initial state.
Магнитный круговой дихроизм и оптические спектры поляризованного поглощения монокристаллического DyFe3(BO3)4 были измеренны в области кристаллической прозрачности от 8700 до 16 000 cm−1 в диапазоне температуры от 90 K до комнатной температуры. Спектры d-d и f-f переходов были разделены, и f-f переходы 6Н15 /2 → 6 (F9/2 + H7/2), 6F7/2, 6F5/2, and6F3/2 были изучены. Из этих измерений, температурная зависимость парамагнитной оптической магнитоактивности (MOA) f-f переходов электрических запрещенных диполей была получена. Было показано что, в отличие от разрешенных переходов, температурные зависимости МОА некоторых f-f переходов существенно отклонились от закона Кюри-Weiss. Теории МОА разрешенных и f-f переходов были рассмотрены и полученные результаты эксперимента сопоставлены. Линии круговой поляризации в магнитном поле и линейная поляризация поглощения были определены. Зеемановский раскол некоторых линий поглощения был найден. Симметрия состояний кристаллического поля были проанализированы на основе полученных результатов в приближении локальной симметрии D3. Меньший раскол (≈16.5 cm−1) между двумя самыми низкими подуровнями гребенки был обнаружен, и симметрия этих состояний была определена как E1/2 (M = ±13/2) и E3/2 (M = ±15/2), соответственно. Отклонение локальной симметрии иона Dy3 + от D3 мала, и было показано что поляризация большинства линий поглощения могут соответствовать симметрии D3. Было проверено, что в процессе некоторого другого электроного перехода, равновесная конфигурация окружения отклоняется от симметрии D3 сильнее, чем в стандартном состоянии. Кроме того, было показано, что искажения зависят не только от возбужденного, но и также и от начального состояния.
Смотреть статью,
WOS,
Для получение полного текста обратитесь в библиотеку
Доп.точки доступа: Malakhovskii, A. V.; Малаховский, Александр Валентинович; Sukhachev, A. L.; Сухачев, Александр Леонидович; Strokova, A. Yu.;
Gudim, I. A.; Гудим, Ирина Анатольевна