ИСТИНА

Монокристаллы Yb:CaWO4 и Yb,Nb:CaWO4 выращены методом Чохральского на воздухе и в защитных атмосферах, а также подвергнуты дополнительному отжигу на воздухе, в атмосфере CO/CO2 и в форвакууме. Исследованы спектры оптического поглощения кристаллов в диапазоне от 250 до 1500 нм, а также спектры люминесценции в видимой и ближней ИК-области спектра при УФ-возбуждении. Показано, что дополнительное введение Nb5+ в кристалл Yb:CaWO4 на порядок, практически до единицы, увеличивает коэффициент распределения Yb3+ между кристаллом и расплавом CaWO4. Установлено, что при оптическом возбуждении кристаллов в диапазоне 260–355 нм наблюдается даун-конверсионная люминесценция ионов Yb3+ с уровня 2F5/2 в районе 1 мкм. При этом повышение окислительного потенциала атмосферы синтеза кристаллов, а также введение ниобия в их состав уменьшают интенсивность данной люминесценции. Предложена непротиворечивая версия природы донорного центра, задействованного в механизме даун-конверсионного заселения возбужденного состояния 2F5/2 ионов Yb3+ в кристаллах, согласно которой этими центрами являются ионы Yb2+. Также, хотя и гораздо менее эффективно, заселение уровня 2F5/2 протекает путем внутрицентровой релаксации с высоколежащего возбужденного состояния с переносом заряда в самих ионах Yb3+. Вместе с тем подтверждено, что центры окраски на основе кислородных вакансий и частично восстановленных ионов вольфрама, а также автолокализованные экситоны на вольфраматных комплексах участия в заселении возбужденного состояния 2F5/2 ионов Yb3+ не принимают, а оптические центры, образующиеся в кристаллах Yb:CaWO4 в результате вакуумного отжига, подавляют люминесценцию иттербия.