Fine Structure of the 3T1(3H) → 5E(5D) Transition in the Fe2+ Ion in Iron-Doped Zinc Selenide

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Zero-phonon components of the 3T1(3H) → 5E(5D) transition between inner shells of the Fe2+ ion have been detected in low-temperature photoluminescence spectra of Fe-doped ZnSe crystals. Six spectral components corresponding to dipole-allowed transitions between the components 3T1(3H) and 5E(5D) of the fine structure, which is caused by the spin–orbit coupling, have been reliably detected at temperatures of 5–10 K. The electronic spectrum of the Fe2+ ion in the ZnSe matrix has been refined using the data obtained.

About the authors

V. S Krivobok

Lebedev Physical Institute, Russian Academy of Sciences; Moscow Institute of Physics and Technology (National Research University)

Email: kolob7040@gmail.com
119991, Moscow, Russia; 141701, Dolgoprudnyi, Moscow region, Russia

D. F Aminev

Lebedev Physical Institute, Russian Academy of Sciences

Email: kolob7040@gmail.com
119991, Moscow, Russia

E. E Onishchenko

Lebedev Physical Institute, Russian Academy of Sciences

Email: kolob7040@gmail.com
119991, Moscow, Russia

V. V Ushakov

Lebedev Physical Institute, Russian Academy of Sciences

Email: kolob7040@gmail.com
119991, Moscow, Russia

S. I Chentsov

Lebedev Physical Institute, Russian Academy of Sciences

Email: kolob7040@gmail.com
119991, Moscow, Russia

D. A Zazymkina

Lebedev Physical Institute, Russian Academy of Sciences

Author for correspondence.
Email: kolob7040@gmail.com
119991, Moscow, Russia

References

  1. A. E. Dormidonov, K. N. Firsov, E. M. Gavrishchuk, V. B. Ikonnikov, S. Y. Kazantsev, I. G. Kononov, T. V. Kotereva, D. V. Savin, and N. A. Timofeeva, Appl. Phys. B 122, 211 (2016).
  2. В. И. Козловский, Ю. В. Коростелин, Я. К. Скасырский, М. П. Фролов, Квантовая электроника 48, 686 (2018).
  3. Б. В. Румянцев, К. Е. Михеев, А. В. Пушкин, Е. А. Мигаль, С. Ю. Стремоухов, Ф. В. Потемкин, Письма в ЖЭТФ 115, 431 (2022).
  4. Б. Г. Бравый, В. М. Гордиенко, В. И. Козловский, Ю. В. Коростелин, Ф. В. Потемкин, Ю. П. Подмарьков, А. А. Подшивалов, В. Т. Платоненко, В. В. Фирсов, М. П. Фролов, Известия Российской академии наук. Серия физическая 80, 489 (2016).
  5. Y. Wang, T. T. Fernandez, N. Coluccelli, A. Gambetta, P. Laporta, and G. Galzerano, Opt. Express 25, 25193 (2017).
  6. В. А. Акимов, А. А. Воронов, В. И. Козловский, Ю. В. Коростелин, А. И. Ландман, Ю. П. Подмарьков, М. П. Фролов, Квантовая электроника 34, 912 (2004).
  7. J. Cook, M. Chazot, A. Kostogiannes, R. Sharma, C. Feit, J. Sosa, P. Banerjee, M. Richardson, K. A. Richardson, and K. L. Schepler, Opt. Mat. Express 12, 1555 (2022).
  8. Y. Luo, M. Yin, L. Chen, S. Yu, and B. Kang, Opt. Mat. Express 11, 2744 (2021).
  9. K. P. O'Donnell, K. M. Lee, and G. D. Watkins, J. Phys. C: Solid State Phys. 16, 723 (1983).
  10. А. В. Наумов, Успехи физических наук 183, 633 (2013).
  11. Е. П. Чукалина, И. О. Тюренков, Е. В. Жариков, К. А. Субботин, М. Н. Попова, Письма в ЖЭТФ 109, 360 (2019).
  12. Ф. А. Степанов, А. С. Емельянова, А. Л. Ракевич, Е. Ф. Мартынович, В. П. Миронов, Известия Российской академии наук. Серия физическая 83, 371 (2019).
  13. А. М. Ромшин, О. С. Кудрявцев, Е. А. Екимов, А. Б. Шкарин, Д. Раттенбахер, М. В. Рахлин, А. А. Торопов, И. И. Власов, Письма в ЖЭТФ 112, 17 (2020).
  14. М. М. Махмудиан, А. В. Чаплик, Письма в ЖЭТФ 112, 246 (2020).
  15. И. Д. Бреев, К. В. Лихачев, В. В. Яковлева, И. П. Вейшторт, А. М. Скоморохов, С. С. Нагалюк, Е. Н. Мохов, Г. В. Астахов, П. Г. Баранов, А. Н. Анисимов, Письма в ЖЭТФ 114, 323 (2021).
  16. S. B. Mirov, V. V. Fedorov, D. Martyshkin, I. S. Moskalev, M. Mirov, and S. Vasilyev, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 21, 1601719 (2015).
  17. R. I. Avetisov, S. S. Balabanov, K. N. Firsov et al. (Collaboration), J. Crys. Growth 491, 36 (2018).
  18. A. Gladilin, S. Chentsov, O. Uvarov, S. Nikolaev, V. Krivobok, and V. Kalinushkin, J. Appl. Phys. 126, 015702 (2019).
  19. D. F. Aminev, A. A. Pruchkina, V. S. Krivobok, A. A. Gladilin, V. P. Kalinushkin, V. V. Ushakov, S. I. Chentsov, E. E. Onishchenko, and M. V. Kondrin, Opt. Mater. Express 11, 210 (2021).
  20. S. Ferahtia, S. Saib, and N. Bouarissa, Results in Physics 15, 102626 (2019).
  21. J. W. Evans, T. R. Harris, B. R. Reddy, K. L. Schepler, and P. A. Berry, J. Lumin. 188, 541 (2017).
  22. S. Sugano, Y. Tanabe, and H. Kamimura, Multiplets of Transition-Metal Ions in Crystals, Academic Press, N.Y. (1970).
  23. Y. Tanabe and S. Sugano, J. Phys. Soc. Jpn. 9, 766 (1954).
  24. Chr. K. Jørgensen, Progress in Inorganic Chemistry 4, 73 (1962).
  25. K. Li, H. Lian, R. van Deun, and M. G. Brik, Dyes and Pigments 162, 214 (2019).

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2023 Российская академия наук