Аномальная люминесценция околопримесных экситонов в кристаллах боратов лития, легированных ионами церия

В работе экспериментально зарегистрированы спектры и кинетика затухания аномальной ($\tau<$10 нс) люминесценции кристаллов Li$_6$GdB$_3$O$_9$:Ce$^{3+}$. Методом времяразрешенной ВУФ-спектроскопии показано, что оптические переходы при $6.2$ эВ, обусловленные переносом электрона с основного $4f^{1}$ состояния Ce$^{3+}$ на автоионизационные состояния вблизи дна зоны проводимости (ЗП) матрицы, приводят к формированию околопримесного экситона, дырочный компонент которого локализован на $4f$-состоянии Ce$^{3+}$, а электрон – на состояниях дна ЗП. Установлено, что распад такого экситона в Li$_6$GdB$_3$O$_9$:Ce$^{3+}$ происходит путем излучательной рекомбинации, приводящей к быстрой люминесценции при $4.25$ эВ. Определен энергетический порог формирования околопримесного экситона и рассчитаны функции распределения элементарных релаксаций по константам скоростей реакции $H$($k$), определяющие кинетику затухания и процессы тушения люминесценции.