The energy level diagram of the Cr3

The energy level diagram of the Cr3+ ion in an octahedral crystal
field consists of the ground 4
A2 state and the 2
E and 2
T1 doublet
state and two 4
T2 and 4
T1 quartet states. The spin allowed 4
A2 ? 4
T2 and 4
A2 ? 4
T1 transitions are responsible for most intense
two broad absorption bands in visible range of Cr3+ ion.
The spin-forbidden absorption transitions are recorded as some
weak features in absorption spectrum of Cr3+ ion. We have tried
to measure the absorption spectra of Cr3+:MgAl2O4 nanocrystalline
powders however their quality was very poor. Therefore, to get insight
into their structure we have measured the excitation spectra
of Cr3+:MgAl2O4 samples. The respective excitation spectra of
Cr3+:MgAl2O4 nanocrystalline powders sintered at different
annealing temperatures were measured at room temperature
(see Fig. 4). For comparison it was taken the absorption spectrum
of Cr3+:MgAl2O4 synthetic spinel crystal [7]. The respective energy
features of observed absorption bands are given in Table 1. A simple
comparison of the absorption transitions bands in excitation
and absorption spectra points on different distribution of the
intensities – in absorption spectrum the intensity of 4
A2 ? 4
T2
band is lower than 4
A2 ? 4
T1 band whereas in excitation spectra
their distribution is quite opposite. The intensity of 4
T1 band is very
low, practically absent for the nanocrystals characterized by smallest
sizes. It means that main contribution to the 2
E ? 4
A2 phosphorescence
comes from the 4
T2 ? 2
E intersystem crossing. Moreover,
it is interesting to note that with increasing the grain size a contribution
of the 4
T1 band to overall phosphorescence intensity
increases.
To discuss the observed effect we have calculated the intensity
ratio between the intensities of both quartet states b = I(
4
T2)/
I(4
T1). The dependence of intensity ratio on average size of
Cr3+:MgAl2O4 nanocrystals is shown in Fig. 5. One can observe
that with increasing the grain size D the intensity ratio decreases
linearly. This result seems to be surprising and its elucidation
needs further more elaborated experimental and theoretical studies.
We suppose that for the smallest grain the electron–phonon
interaction is reduced due to confinement effect [18] leading to
diminishing the multiphonon relaxation from the 4
T1 state to
the 4
T2 and 2
E states.
The respective energy features measured in the excitation spectra
of Cr3+:MgAl2O4 samples and their assignments are listed in Table
1. One can note, that with increasing the grain size the maxima
of the absorption bands and phosphorescence are shifted into the
blue. This effect was smaller for the spin-forbidden phosphorescence
however for the spin allowed absorption transitions was significant.
It means that with increasing the grain size the crystal
field strength increases.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

ไดอะแกรมของระดับพลังงานของไอออน Cr3 + ในการ octahedralฟิลด์ประกอบด้วยพื้นดิน 4A2 รัฐและ 2E และ 2กว้าง T1รัฐและสอง 4T2 และ 4อเมริกาเสียง T1 การหมุนได้ 4A2 4T2 และ 4A2 4T1 การรับผิดชอบมากที่สุดรุนแรงวงดูดซึมสิ่งที่สองในการมองเห็นช่วงของ Cr3 + ไอออนการดูดซึมที่ห้ามหมุนเปลี่ยนจะถูกบันทึกเป็นคุณสมบัติอ่อนในสเปกตรัมการดูดซึมของ Cr3 + ไอออน เราได้พยายามการวัดสเปกตรัมการดูดซึมของ nanocrystalline Cr3 +: MgAl2O4ผงก็ดีคุณภาพของพวกเขา ดังนั้น การเข้าใจเป็นโครงสร้างของ เรามีวัดมุมกระตุ้นอย่าง Cr3 +: MgAl2O4 มุมกระตุ้นที่เกี่ยวข้องของCr3 +: MgAl2O4 nanocrystalline ผงเผาที่แตกต่างกันมีวัดอุณหภูมิการหลอมที่อุณหภูมิห้อง(ดูรูปที่ 4) เปรียบเทียบ ถ่ายสเปกตรัมการดูดซึมของผลึกสังเคราะห์ spinel Cr3 +: MgAl2O4 [7] พลังงานเกี่ยวข้องคุณสมบัติของคลื่นที่ดูดซึมที่สังเกตได้ในตารางที่ 1 เรียบง่ายเปรียบเทียบการดูดซึมการเปลี่ยนแปลงวงในรุ่นและจุดมุมดูดซึมในการกระจายแตกต่างกันของการความเข้มในการดูดซับคลื่นความรุนแรง 4A2 4T2วงจะต่ำกว่า 4A2 4T1 วงในขณะที่ในมุมกระตุ้นการกระจายของพวกเขาจะค่อนข้างตรงข้าม ความเข้มของ 4สาย T1 เป็นอย่างมากต่ำ จริงขาด nanocrystals ลักษณะที่เล็กที่สุดขนาด หมายถึง ผลงานหลักที่ 2E 4A2 phosphorescenceมาจาก 4T2 2E intersystem ข้าม นอกจากนี้เป็นที่น่าสนใจทราบว่า มีการเพิ่มขนาดของเม็ดเงินสมทบของ 4วง T1 เข้ม phosphorescence โดยรวมเพิ่มขึ้นการอภิปรายผลจากการสังเกต เราได้คำนวณความเข้มข้นอัตราส่วนระหว่างความเข้มของอเมริกาทั้งเสียง =ฉัน(4T2) /ฉัน (4T1) พึ่งพาอาศัยกันของอัตราส่วนความเข้มขนาดโดยเฉลี่ยของNanocrystals Cr3 +: MgAl2O4 จะแสดงในรูปที่ 5 หนึ่งสามารถสังเกตเห็นที่ มีการเพิ่มขนาดเกรน D อัตราส่วนความเข้มลดลงเชิงเส้น ผลลัพธ์นี้ดูเหมือนจะ ไม่น่าแปลกใจ และ elucidation ของต้องการ elaborated เพิ่มเติมทดลองทฤษฎีการศึกษา และเราสมมติว่า เม็ดเล็กที่สุดอิเล็กตรอน – phononโต้ตอบจะลดลงเนื่องจากนำไปสู่ผลกัก [18]ลดลงพักผ่อน multiphonon ที่ 4รัฐ T14T2 และ 2อเมริกา Eมีพลังงานเกี่ยวข้องวัดมุมกระตุ้นของ Cr3 +: MgAl2O4 ตัวอย่างและการกำหนดไว้ในตาราง1. หนึ่งสามารถทราบ ด้วยการเพิ่มขนาดเกรนแมกการดูดซึม วงและ phosphorescence จะถูกเลื่อนขึ้นไปสีฟ้า ผลกระทบนี้มีขนาดเล็กสำหรับ phosphorescence ห้ามหมุนอย่างไรก็ตาม สำหรับการหมุนที่ได้ดูดซึม เปลี่ยนเป็นสำคัญหมายความ ว่า มีการเพิ่มขนาดของเม็ดคริสตัลเพิ่มความเข้มของสนาม

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

แผนภาพระดับพลังงานของ Cr3 + ไอออนในผลึกแปดด้าน
ข้อมูลประกอบด้วยพื้นดิน 4
รัฐ A2 และ 2
อีและ 2
T1 คู่
รัฐและสอง 4
T2 และ 4
T1 รัฐสี่ สปินได้รับอนุญาต 4
A2? 4
T2 และ 4
A2? 4
การเปลี่ยน T1 มีความรับผิดชอบที่รุนแรงที่สุด
สองวงกว้างการดูดซึมในช่วงที่มองเห็นของ Cr3 + ไอออน.
ปั่นห้ามเปลี่ยนการดูดซึมจะถูกบันทึกไว้เป็นบางส่วน
คุณสมบัติที่อ่อนแอในสเปกตรัมการดูดซึมของ Cr3 + ไอออน เราได้พยายาม
ที่จะวัดสเปกตรัมการดูดซึมของ Cr3 +: MgAl2O4 nanocrystalline
ผง แต่คุณภาพของพวกเขาเป็นอย่างดี ดังนั้นเพื่อให้ได้รับความเข้าใจ
ในโครงสร้างของพวกเขาที่เราได้วัดสเปกตรัมการกระตุ้น
ของ Cr3 +: ตัวอย่าง MgAl2O4 สเปกตรัมกระตุ้นที่เกี่ยวข้องของ
Cr3 +: MgAl2O4 ผง nanocrystalline เผาที่แตกต่างกัน
อุณหภูมิการหลอมวัดที่อุณหภูมิห้อง
(ดูรูปที่ 4). สำหรับการเปรียบเทียบมันถูกนำสเปกตรัมการดูดซึม
ของ Cr3 +: MgAl2O4 สังเคราะห์ผลึกนิล [7] พลังงานที่เกี่ยวข้อง
กับคุณสมบัติของวงดนตรีที่ดูดซึมสังเกตจะได้รับในตารางที่ 1 ง่าย
เปรียบเทียบของวงดนตรีที่เปลี่ยนการดูดซึมในการกระตุ้น
และการดูดซึมสเปกตรัมจุดในการจัดจำหน่ายที่แตกต่างกันของ
ความเข้ม - ในสเปกตรัมการดูดซึมความเข้มของ 4
A2? 4
T2
วงต่ำกว่า 4
A2? 4
วง T1 ในขณะที่การกระตุ้น Spectra
กระจายของพวกเขาค่อนข้างตรงข้าม ความเข้มของ 4
วง T1 เป็นอย่าง
ต่ำจริงขาดสำหรับนาโนคริสตัลโดดเด่นโดยมีขนาดเล็กที่สุด
ขนาด มันหมายความว่าผลงานหลักที่ 2
อี? 4
A2 ฟอสฟอรัส
มาจาก 4
T2? 2
E ข้าม Intersystem นอกจากนี้ยัง
เป็นที่น่าสนใจที่จะทราบว่ามีการเพิ่มขนาดของเมล็ดข้าวผลงาน
ของ 4
วง T1 โดยรวมความเข้มฟอสฟอรัส
เพิ่มขึ้น.
เพื่อหารือเกี่ยวกับผลกระทบที่สังเกตเราได้คำนวณความเข้มของ
อัตราส่วนระหว่างความเข้มของทั้งสี่รัฐข = ฉัน (
4
T2 ) /
ฉัน (4
T1) การพึ่งพาอาศัยของอัตราส่วนความเข้มในขนาดเฉลี่ยของ
Cr3 + นาโนคริสตัล MgAl2O4 แสดงในรูป 5. หนึ่งสามารถสังเกตเห็น
ได้ว่ามีการเพิ่มขนาดของเมล็ดข้าว D อัตราส่วนความเข้มลดลง
เป็นเส้นตรง ผลที่ได้นี้น่าจะเป็นที่น่าแปลกใจและการชี้แจงของ
ความต้องการต่อไปอีก elaborated ศึกษาทดลองและทฤษฎี.
เราคิดว่าสำหรับข้าวที่เล็กที่สุดอิเล็กตรอน phonon
ปฏิสัมพันธ์จะลดลงเนื่องจากผลกระทบที่คุมขัง [18] นำไปสู่การ
ลดลงผ่อนคลาย multiphonon จาก 4
รัฐ T1 ไป
4
T2 และ 2
E สหรัฐอเมริกา.
คุณสมบัติพลังงานที่เกี่ยวข้องในการวัดสเปกตรัมการกระตุ้น
ของ Cr3 +: ตัวอย่าง MgAl2O4 และการกำหนดของพวกเขามีการระบุไว้ในตารางที่
1 หนึ่งสามารถทราบว่ามีการเพิ่มขนาดของเมล็ดข้าว Maxima
ของวงดนตรีที่ดูดซึมและฟอสฟอรัสจะเลื่อนลงไปใน
สีฟ้า ผลกระทบนี้จะมีขนาดเล็กสำหรับฟอสฟอรัสปั่นห้าม
แต่สำหรับสปินได้รับอนุญาตให้เปลี่ยนการดูดซึมอย่างมีนัยสำคัญ.
ก็หมายความว่ามีการเพิ่มขนาดเม็ดคริสตัล
ฟิลด์มีความแข็งแรงเพิ่มขึ้น