- Разработаны основы нелинейной теории многофононной безызлучательной релаксации энергии оптических возбуждений ОЦ в кристаллах в случае слабого электрон-фононного взаимодействия (лазерные кристаллы, активированные ионами 4f и 5f групп).
- Вывод аналитических выражений для вероятностей многофононных безызлучательных переходов, обусловленных как кулоновским, так и некулоновским электрон-фононным взаимодействием, на основе модели обменных зарядов. Полученные выражения для вероятностей многофононных безызлучательных переходов устанавливают связь скорости релаксации с параметрами статического кристаллического поля, квантовыми числами (в частности, спиновыми, орбитальными и полными угловыми моментами) начального и конечного электронных состояний f-ионов и характеристиками колебательного спектра кристалла.
- Разработаны основы нелинейной теории оптических многофононных внутриконфигурационных переходов в редкоземельных ионах в лазерных кристаллах.
- Полученные в рамках разработанной теории аналитические выражения для интенсивностей электронно-колебательных полос (ЭКП) излучения и поглощения устанавливают связь интенсивностей ЭКП с параметрами статического кристаллического поля, приведенными электронными матричными элементами 4f конфигурации и характеристиками колебаний кристалла. Полученные выражения обобщают результаты известной теории Джадда-Офельта [17-18], найденные для бесфононных [17-18] и однофононных переходов [17], на многофононные оптические переходы.
- Разработана теория кинетики кооперативного тушения люминесценции. Получена аналитическая формула для разупорядоченной стадии кинетики кооперативного тушения люминесценции двухчастичными акцепторами, устанавливающая явную зависимость скорости кооперативного тушения с концентрацией акцепторных частиц, с мультипольностью донор-акцепторного взаимодействия и размерностью пространства.
- Разработана теория излучательных переходов в ОЦ малого радиуса (d- и f- элементы), внедренных в нанокристаллы эллипсоидальной формы с линейными размерами много меньшими длины волны излучения.
- Вывод формулы для отношения скорости распада возбуждения ОЦ в наночастице Anano к скорости распада возбуждения ОЦ в объемном образце Abulk, устанавливающей связь скорости распада Anano с формой наноэллипсоидов, с диэлектрическими характеристиками нанокомпозита и с величиной объёмной доли наночастиц в нанокомпозите. Выявлено влияние морфологии наночастиц на скорость спонтанного распада. Выявлены условия, при которых эффекты ЭФВ, вызванные размерной ограниченностью нанокристаллической матрицы, могут оказать существенное влияние на вероятности спонтанных переходов в наночастице.
- Выведено выражение для сечений излучения и поглощения света в активированных сферических наночастицах. Найдено простое выражение для лазерного параметра «качества» στ в сферических наночастицах.
А2. Пухов К.К., Сакун В.П. Нелинейный механизм многофононных безызлучательных переходов трехвалентных лантаноидов в кристаллах. В кн: Физика и спектроскопия лазерных кристаллов (под ред. А.А. Каминского). М.: Наука, 1986. Гл. 6, с. 150-162
А3. Пухов К.К. Механизмы многофононной безызлучательной релаксации энергии электронного возбуждения лантаноидов в кристаллах // Всесоюзное совещание «Люминесценция молекул и кристаллов», Таллин, 1987. Тезисы докладов, доклад N 98, с. 100
А4. Пухов К.К. Механизмы многофононной безызлучательной релаксации энергии электронного возбуждения лантаноидов в кристаллах // ФТТ 31 (9) 144-147 (1989)
А5. Orlovskii Yu.V., Reeves R.J., Powell R.C., Basiev T.T., Pukhov K.K. Multiple-phonon nonradiative relaxation: Experimental rates in fluoride crystals doped with Er3+ and Nd3+ ions and a theoretical model // Phys. Rev. B 49 (6) 3821-3830 (1994)
А6. (Обзор) Orlovskii Yu.V., Pukhov K.K., Basiev T.T., Tsuboi T. Nonlinear mechanism of multiphonon relaxation of the energy of electronic excitation in optical crystal doped with rare-earth ions // Optical Materials, 4 (5) 583-595 (1995)
А7. Basiev T.T., Orlovskii Yu.V., Pukhov K.K., Sigachev V.B., Doroshenko M.E., Vorob´ev I.N. Multiphonon relaxation in the rare-earth ions doped laser crystals // OSA Trends in Optics and Photonics (TOPS) Volume on Advanced Solid-State Lasers, v.1, pp. 575-581 (1996)
А8. Basiev T.T., Orlovskii Yu.V., Pukhov K.K., Sigachev V.B., Doroshenko M.E., Vorob´ev I.N. Multiphonon relaxation rates measurements and the theoretical calculations in the frame of non-linear and non-Coulomb model of a rare-earth ion-ligand interaction // J. Lumin., 68 (5) 241-253 (1996)
А9. (Обзор) Basiev T.T., Orlovskii Yu.V., Pukhov K.K., Auzel F. Multiphonon relaxation of energy of electronic excitation in optical crystal doped with rare-earth ions // Laser Physics 7 (6) 1139-1152 (1997)
А10. Orlovskii Yu.V., Basiev T.T., Abalakin S.A., Vorob’ev I.N., Alimov O.K., Papashvili A.G., Pukhov K.K. Fluorescence quenching of the Nd3+ ions in different optical centers in fluorite-type crystals // J. Lumin. 76/77, 371-376 (1998)
А11. Pukhov K.K., Basiev T.T., Orlovskii Yu.V., Glasbeek M. Multiphonon relaxation of electronic excitation energy of rare-earth ions in laser crystals // J. Lumin. 76/77, 586-590 (1998)
А12. Pukhov K.K., Basiev T.T., Heber J., Mirov S., Auzel F. Multiphonon sideband intensities in rare earth ions in crystals // J. Lumin. 83/84, 171-175 (1999)
А13. Pukhov K.K., Basiev T.T., Auzel F., Pelle F., Heber J. Multiphonon sideband intensities in rare earth ions in crystals // Laser Physics 11 (7) 844-852 (2001)
А14. Pukhov K.K., Basiev T.T., Auzel F., Pelle F., Heber J. Multiphonon sideband intensities in rare earth ions in crystals // J. Lumin. 94/95, 737-741 (2001)
А15. Basiev T.T., Basieva I.T., Doroshenko M.E., Osiko V.V., Prokhorov A.M., Pukhov K.K. Cooperative quenching. Experiment. Theory and Monte-Carlo simulation // J. Lumin. 94/95, 349-354 (2001)
А16. Басиева И.Т., Пухов К.К. , Басиев Т.Т. Кинетика кооперативного тушения. Теория и моделирование методом Монте-Карло // Письма в ЖЭТФ 74 (11) 612-615 (2001)
А17. Orlovskii Yu.V., Basiev T.T., Pukhov K.K., Vorob’ev I.N., Papashvili A.G., Pelle F., Osiko V.V. Multiphonon relaxation of mid IR transitions of rare-earth ions in the crystals with fluorite structure // J. Lumin. 94/95, 791-795 (2001)
А18. Basiev T.T., Orlovskii Yu.V., Galagan B.I., Doroshenko M.E., Vorob’ev I.N., Dmitruk L.N., Papashvili A.G., Skvortsov V.N., Konyushkin V.A., Pukhov K.K., Ermakov G.A., Osiko V.V., Prokhorov A.M., Smith S. Evaluation of rare- earth doped crystals and glasses for 4- 5 μm lasing // Laser Physics 12 (5) 859-877 (2002)
А19. Pukhov K.K., Pelle F., Heber J. Multiphonon relaxation of excited rare-earth ions in ionic matrices // Molecular Physics 101 (7) 1001-1006 (2003)
А20. Orlovskii Yu.V., Basiev T.T., Pukhov K.K., Glushkov N.A., Alimov O.K., Mirov S.B. Multiphonon relaxation of mid IR transitions of rare-earth ions in fluorite type crystals // Proceedings volume of the Advanced Solid-State Photonics 2004. Optical Society of America, Washington, D.C., TOPS Volume 94 (2004) pp. 440-445
А21. Basiev T.T., Pukhov K.K., Basieva I.T. Cooperative quenching kinetics: Computer simulation and analytical solution // Chem. Phys. Letters, 432 (1-3) 367-370 (2006)
А22. Orlovskii Yu.V., Basiev T.T., Pukhov K.K., Polyachenkova M.V., Fedorov P.P., Alimov O.K., Gorokhova E.I., Demidenko V.A., Khristich O.A., Zakalyukin R.M. Oxysulfide optical ceramics doped by Nd3+ for one micron lasing // J. Lumin. 125 (1-2) 201-215 (2007)
A23. Orlovskii Yu.V., Basiev T.T., Pukhov K.K., Alimov O.K., Doroshenko M.E., M.V. Polyachenkova, Dmitruk L.N., Osiko V.V., Badikov D.V., Badikov V.V., Mirov S.B. Mid- IR transitions of trivalent neodymium in low phonon laser crystals // Optical Materials 29 (9) 1115-1128 (2007)
А24. Пухов К.К. Нелинейная теория многофононной релаксации
возбужденных редкоземельных ионов в лазерных кристаллах // ФТТ 50 (9) 1540-1546 (2008)
А25. Орловский Ю.В., Басиев Т.Т., Пухов К.К. Многофононная релаксация во фторидных и тройных сульфидных лазерных кристаллах с ионами неодима // ЖЭТФ 133 (4) 763–769 (2008)
А26. Пухов К.К., Басиев Т.Т., Орловский Ю.В. Спонтанное излучение в диэлектрических наночастицах // Письма в ЖЭТФ 88 (1) 14-20 (2008)
А27. Басиев Т.Т., Орловский Ю.В., Пухов К.К. Спонтанное и вынужденное излучение в диэлектрических наночастицах // Российские нанотехнологии 3 (9-10) 66-73 (2008)
А28. Пухов К.К. Спонтанное излучение оптических центров в
диэлектрических наночастицах (теория) // Материалы XIV Всероссийской конференции «Оптика и спектроскопия конденсированных сред», Краснодар, 2008, с. 43 -46
А29. Pukhov K.K. Spontaneous emission in the ellipsoidal nanocrystals // J. Rare Earths 27 (4) 637-640 (2009)
А30. Orlovskii Yu.V., Basiev T.T., Pukhov K.K., Alimov O.K., Glushkov N.A., Konyushkin V.A. Low-phonon BaF2: Ho3+, Tm3+ doped crystals for 3.5–4 μm lasing // Optical Materials 32 (5) 599–611 (2010)
А31. Басиев Т.Т., Пухов К.К. Спектрально-люминесцентные свойства диэлектрических нанокристаллов // XXIV Съезд по спектроскопии, Москва/Троицк, 2010. Тезисы докладов, т. 2, с. 287-288.
А32. Pukhov K.K., Orlovskii Yu.V., Basiev T.T. Spontaneous and stimulated transitions in impurity dielectric nanoparticles / In: Recent Optical and Photonic Technologies (ed. Ki Young Kim). Vukovar (Croatia): InTech, 2010. Ch. 16, pp. 317-340
А33. Пухов К.К. Теория излучательных переходов в активированных нанокристаллах // Материалы XVI Всероссийской конференции «Оптика и спектроскопия конденсированных сред», Краснодар, 2010, с. 95-106
А34. Pukhov K.K., Basiev T.T. Radiative transitions in nanocrystals // Optical Materials 32 (12) 1664–1667 (2010)
А35. Pukhov K.K., Basiev T.T., Orlovskii Yu.V. Radiative properties of the nanocrystals doped with lanthanide and transition metal ions // XIV International Feofilov Symposium on Spectroscopy of Crystals Doped with Rare Earth and Transition Metal Ions, St. Petersburg, Russia, 2010. Book of Abstracts, paper We-I-15, pp. 125-126
Список цитированной литературы
1. Frenkel J. // Phys. Rev. 37, 17 (1931)
2. Пекар С.И. // ЖЭТФ 20, 510 (1950)
3. Huang K., Rhys A. // Proc. Roy. Soc. A204, 406-423 (1950)
4. Lax M. // J. Chem. Phys. 20, 1752 (1952)
5. Kubo R. //Phys. Rev. 86, 929 (1952)
6. Давыдов А.С. // ЖЭТФ 24, 197 (1953)
7. Кривоглаз М.А. //ЖЭТФ 25 , 191 (1953)
8. Kubo R., Toyozawa Y. // Progr. Theor. Phys. 13, 160 (1955)
9. Перлин Ю.Е. // УФН 80, 553 (1963)
10. Miyakawa T., Dexter D.L. // Phys. Rev. B 1, 2961 (1970)
11. Miyakawa T. Luminescence of crystals, molecules and solutions. New York: Plenum Press, 1973. 394 p.
12. Коварский В.А., Перельман Н.Ф., Авербух И.Ш. Многоквантовые процессы. М.: Энергоатомиздат, 1985. 160 с.
13. Auzel F., Chen Y.H. // J. Lumin. 65, 45 (1995)
14. Auzel F. // Electron. Lett. 29, 337 (1993)
15. Басиев Т.Т., Дорошенко М.Е., Осико В.В. // Письма в ЖЭТФ 71, 14 (2000)
16. Дирак П.А.М. Принципы квантовой механики. М.: Физматгиз, 1960. 434 с.
17. Judd B.R. // Phys. Rev. 127, 750 (1962)
18. Ofelt G.S. // J. Chem. Phys. 37, 511 (1962)
19. Helmis G. // Ann. Phys. (Leipzig) 19, 41 (1956)
20. Pässler R. // Czech. J. Phys. B 24, 322 (1974)
21. Malkin B.Z. / In: Spectroscopic properties of rare earths in optical materials (eds. Liu G., Jacquier B.) Berlin, NY: Springer, 2005, Ch.3, pp. 130-165
22. Hagston W.E., Lowther J.E. // Physica (Amsterdam) 70, 40 (1973)
23. Lowther J.E., Hagston W.E. // Physica (Amsterdam) 65, 172 (1973)
24. Kiel A. / In: Quantum Electronics (eds. Grivet P., Bloembergen N.) NY: Columbia University Press, 1964. V. 1, p. 765
25. Ермолаев В.Л., Свешникова Е.Б., Бодунов Е.Н. // УФН 166, 279 (1996)
26. Алексеев Н. Е., Гапонцев В. П., Жаботинский М. Е., Кравченко Б.В., Рудницкий Ю .П. Лазерные фосфатные стекла. М.: Наука, 1980. 352 с.
27. Van Vleck J.H.// J. Phys. Chem. 41, 67 (1937)
28. Judd B. R. // J. Chem. Phys. 70, 4830 (1979)
29. Judd B. R. // Physica Scripta 21, 543 (1980)
30. Ландау Л.Д., Лившиц Е.М. Квантовая механика. М.: Наука, 1974. 752 с.
31. Judd B.R. Operator techniques in atomic spectroscopy. NY.: McGraw-Hill company inc., 1963. 242 p.
32. Malkin B.Z. / In: Spectroscopy of solids containing rare-earth ions (eds. Kaplyanskii A.A., Macfarlane R.M.) Amsterdam: Elsevier Science Publishers, 1987, Ch. 2, pp. 13-49
33. Freeman A.J., Watson R.E. Phys. Rev. 127, 2058 (1962)
34. Sovers O.J. // J. Phys. Chem. Solids 28, 1073 (1966)
35. Clementi E., McLean A.D. // Phys. Rev. A133, 419 (1964)
36. Clementi E., Roetti C. // Atomic Data and Nuclear Data Tables 14, 177 (1974)
37. Carnall W.T., Crosswhite H. and Crosswhite H.M. Energy level structure and transition probabilities in the spectra of the trivalent lanthanides in LaF3 . Aragone National Laboratory, Internal Report (1977)
38. Прохоров А.М., Багдасаров X.С., Жеков В.И., Лобачев В.А., Маненков А.А., Мурина Т.М. // Изв. АН СССР, серия физич. 84, 1765 (1984)
39. Овсянкин В.В., Феофилов П.П. // Письма в ЖЭТФ 3, 494 (1966)
40. Маненков А.А., Прохоров А. М. // ЖЭТФ 42, 75 (1962)
41. Басиев Т.Т., Дорошенко М.Е., Осико В.В., Прохоров А.М. // ЖЭТФ 120, 1362 (2001)
42. Vergeer P., Vlugt T.J., Kox V.H.F., den Hertog M.I., van der Eerden J.P.J.M., Meijerink A. // Phys. Rev. B 71, 014119 (2005)
43. Kushida T. J. Phys. Soc. Japan 34, 1318 (1973)
44. Осико В. В. Физико-химическая теория оптических центров в кристаллах флюорита с примесью редкоземельных элементов. В кн.: Рост кристаллов. М.: Наука, 1965. Вып. 5, с. 373-382
45. Meltzer R.S., Feofilov S.P., Tissue B., Yuan H.B. Phys. Rev. B 60, R14012 (1999)
46. Bohren C., Huffman D. Absorption and scattering of light by small particles. New York: Wiley, 1998. 530 p.
47. Yablonovitch E., Gmitter T.J., Bhat R. Phys. Rev. Let. 61, 2546 (1988)
48. Chew H. Phys. Rev. A 38, 3410 (1988)