Nonequivalent lanthanide defects: Energy level modeling
Source abstract
Abstract
Abstract Empirical charge-state transition level schemes are popular tools to model the properties of lanthanide-doped materials and their construction has become standard practice. Typically, it is implicitly assumed that all lanthanide ions form isostructural defects. However, in practice, multiple nonequivalent defects related to the same lanthanide can occur or different lanthanides can even incorporate in different ways. The consequences of these complications on the impurity energy levels are discussed in this article. It seems that small structural differences around the lanthanide dopant can give rise to important spectral differences in its emission. These are not always clearly reproduced by the charge-state transition level schemes. Improvements to the existing procedure are suggested and applied to the lanthanide ions in the well-studied host crystals SrAl 2 O 4 , Sr 2 Si 5 N 8 and SrGa 2 S 4 .
Source: openaire · Quality: candidate unverified · Source record ↗
Research context
OpenAlex topics: Luminescence Properties of Advanced Materials · Perovskite Materials and Applications · Electronic and Structural Properties of Oxides
SciVX discovery tags are terminology-based. OpenAlex topics are source-provided classifications.
References (67)
Show source-provided references
1. Gaft · 2005
2. Crawford · IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. · 2009 · 15 · 102810.1109/JSTQE.2009.2013476 ↗
3. Xie · Appl. Phys. Express · 2009 · 2 · 02240110.1143/APEX.2.022401 ↗
4. Ye · Mater. Sci. Eng. R-Reports · 2010 · 71 · 110.1016/j.mser.2010.07.001 ↗
5. Smet · J. Electrochem. Soc. · 2011 · 158 · R3710.1149/1.3568524 ↗
6. Jha · Prog. Mater. Sci. · 2012 · 57 · 142610.1016/j.pmatsci.2012.04.003 ↗
7. Tilley · 2008
8. Joos · Phys. Chem. Chem. Phys. · 2015 · 17 · 1905810.1039/C5CP02156A ↗
9. Dolg · 2015
10. Kikoin · 1994
11. Dorenbos · ECS J. Solid State Sci. Technol. · 2013 · 2 · R300110.1149/2.001302jss ↗
12. Freysoldt · Rev. Mod. Phys. · 2014 · 86 · 25310.1103/RevModPhys.86.253 ↗
13. Thiel · J. Luminescence · 2001 · 94 · 110.1016/S0022-2313(01)00266-6 ↗
14. C. W. Thiel, Thesis, 2003.
15. Dorenbos · J. Mater. Chem. · 2012 · 22 · 2234410.1039/c2jm34252a ↗
16. Zhang · J. Appl. Phys. · 2013 · 114 · 21351810.1063/1.4842815 ↗
17. Parmentier · J. Luminescence · 2014 · 154 · 44510.1016/j.jlumin.2014.05.033 ↗
18. Jarý · Materials · 2015 · 8 · 534810.3390/ma8105348 ↗
19. Ueda · J. Mater. Chem. C · 2015 · 3 · 564210.1039/C5TC00546A ↗
20. Ning · J. Phys. Chem. C · 2015 · 119 · 678510.1021/jp512331b ↗
21. Sontakke · Appl. Phys. Lett. · 2015 · 106 · 13190610.1063/1.4916946 ↗
22. He · J. Luminescence · 2015 · 161 · 25710.1016/j.jlumin.2015.01.033 ↗
23. Dobrowolska · J. Luminescence · 2015 · 160 · 32110.1016/j.jlumin.2014.12.038 ↗
24. Warren · Appl. Phys. Lett. · 1997 · 70 · 47810.1063/1.118186 ↗
25. Dorenbos · Phys. Rev. B · 2012 · 85 · 16510710.1103/PhysRevB.85.165107 ↗
26. Dorenbos · J. Luminescence · 2013 · 135 · 9310.1016/j.jlumin.2012.09.034 ↗
27. Dorenbos · J. Phys. Conden. Matter · 2003 · 15 · 841710.1088/0953-8984/15/49/018 ↗
28. Matsuzawa · J. Electrochem. Soc. · 1996 · 143 · 267010.1149/1.1837067 ↗
29. Van den Eeckhout · Materials · 2010 · 3 · 253610.3390/ma3042536 ↗
30. Korthout · Phys. Rev. B · 2011 · 8410.1103/PhysRevB.84.085140 ↗
31. Botterman · Phys. Rev. B · 2014 · 9010.1103/PhysRevB.90.085147 ↗
32. Poort · Chem. Mater. · 1995 · 7 · 154710.1021/cm00056a022 ↗
33. Aitasalo · Radiat. Meas. · 2004 · 38 · 72710.1016/j.radmeas.2004.01.031 ↗
34. Clabau · Chem. Mater. · 2005 · 17 · 390410.1021/cm050763r ↗
35. Hölsä · Desy Annu. Rep. · 2009
36. Jia · J. Luminescence · 2006 · 119 · 5510.1016/j.jlumin.2005.12.011 ↗
37. Li · J. Luminescence · 2006 · 116 · 10710.1016/j.jlumin.2005.03.014 ↗
38. Lazarowska · Opt. Mater. · 2014 · 37 · 73410.1016/j.optmat.2014.09.002 ↗
39. Li · J. Alloys Compd. · 2006 · 417 · 27310.1016/j.jallcom.2005.09.041 ↗
40. Piao · Appl. Phys. Lett. · 2006 · 88 · 16190810.1063/1.2196064 ↗
41. Xie · Appl. Phys. Lett. · 2007 · 90 · 19110110.1063/1.2737375 ↗
42. Brinkley · Appl. Phys. Lett. · 2011 · 99 · 24110610.1063/1.3666785 ↗
43. Xie · J. Am. Ceram. Soc. · 2013 · 96 · 66510.1111/jace.12197 ↗
44. Xie · ECS J. Solid State Sci. Technol. · 2013 · 2 · R303110.1149/2.002302jss ↗
45. Xie · J. Am. Ceram. Soc. · 2013 · 96 · 66510.1111/jace.12197 ↗
46. ten Kate · J. Solid State Chem. · 2013 · 197 · 20910.1016/j.jssc.2012.08.029 ↗
47. Zych · J. Luminescence · 2013 · 134 · 17410.1016/j.jlumin.2012.08.052 ↗
48. Schlieper · Z. Fur Anorg. Und Allg. Chem. · 1995 · 621 · 138010.1002/zaac.19956210817 ↗
49. Schulze · Z. Fur Anorg. Und Allg. Chem. · 1981 · 475 · 20510.1002/zaac.19814750423 ↗
50. Hoppe · Z. Fur Kristallogr. · 1979 · 150 · 2310.1524/zkri.1979.150.1-4.23 ↗
51. Shi · J. Phys. Chem. C · 2015 · 119 · 1932610.1021/acs.jpcc.5b04803 ↗
52. Yeh · J. Am. Chem. Soc. · 2012 · 134 · 1410810.1021/ja304754b ↗
53. Shannon · Acta Crystallogr. Sect. A · 1976 · 32 · 75110.1107/S0567739476001551 ↗
54. Roques · Acta Crystallogr. Sect. B-Struct. Sci. · 1979 · 35 · 55510.1107/S0567740879004131 ↗
55. Joos · Opt. Mater. Express · 2013 · 3 · 133810.1364/OME.3.001338 ↗
56. Benalloul · J. Alloys Compd. · 1998 · 275 · 70910.1016/S0925-8388(98)00422-8 ↗
57. Souriau · Mater. Sci. Eng. B-Solid State Mater. Adv. Technol. · 2000 · 76 · 16510.1016/S0921-5107(00)00445-1 ↗
58. Chartier · J. Phys. D-Appl. Phys. · 2002 · 35 · 36310.1088/0022-3727/35/4/312 ↗
59. Chartier · J. Luminescence · 2005 · 111 · 14710.1016/j.jlumin.2004.07.006 ↗
60. Arai · Appl. Surf. Sci. · 2005 · 244 · 47310.1016/j.apsusc.2004.09.153 ↗
61. Joos · Opt. Mater. · 2012 · 34 · 190210.1016/j.optmat.2012.05.025 ↗
62. Eisenmann · Rev. De. Chim. Miner. · 1983 · 20 · 255
63. Kitajima · Phys. Status Solidi C Curr. Top. Solid State Phys. · 2013 · 10 · 111910.1002/pssc.201200830 ↗
64. Bessière · J. Electrochem. Soc. · 2004 · 151 · H25410.1149/1.1811597 ↗
65. Dorenbos · J. Phys. Conden. Matter · 2003 · 15 · 624910.1088/0953-8984/15/36/313 ↗
66. Iwamaru · J. Vac. Sci. Technol. B · 2004 · 22 · 138210.1116/1.1710491 ↗
67. Dorenbos · Chem. Mater. · 2005 · 17 · 645210.1021/cm051456o ↗