Измерения зеемановско-сверхтонкого псевдовырожденного квадруплета в CaF$_2$:Ho$^{3+}$

Сообщается о зеемановской инфракрасной спектроскопии электронно-ядерных уровней в переходах $^5I_8\to{}^5I_7$ в ионе Ho$^{3+}$, находящемся в центре $C_{4v}$(F$^-$) кристалла CaF$_2$, помещенного в магнитное поле, направленное вдоль оси $\langle$111$\rangle$ кристалла. Переходы в нижайшее состояние в штарковском мультиплете $^5I_7$, в изолированный электронный дублет и следующую группу состояний, а именно, псевдоквадруплет, состоящий из дублета и двух соседних синглетов, демонстрируют сильно нелинейные зеемановские расщепления и интенсивности. Смоделированные спектры, основанные на анализе по теории кристаллического поля, дают отличное приближение к экспериментальным данным, демонстрируя сильную предсказательную способность метода параметризованного кристаллического поля. Также предсказаны антипересечения сверхтонких подуровней, которые являются основой для хранения квантовой информации в диэлектриках, легированных редкоземельными элементами.