High-temperature exciton-like luminescence in KCl:Na crystals

Abstract

Впервые зарегистрированные спектры создают высокотемпературные пики термостимулированной люминесценции (ТСЛ) в основном 300 К → 800 К в кристаллах KCl:Na. В KCl:Na (1000 ppm) выявлен выраженный пик ТСЛ при 575 К с полосами люминесценции с максимумами при 2,8 эВ и 3,1 эВ, математическими излучательной рекомбинацией экситонов, группами с одиночными и парными натриевыми центрами. Этот эффект сохраняется после термической обработки кристаллов KCl: посредством высокотемпературного зажигания, что обеспечивает центральное расположение ионов натрия в узлах решетки катионов, что подтверждается рентгеновскими и туннельными спектрами люминесценции.

Расчеты температурно-зависимых частот скачков вакансий показывают, что вакансии катионов в основном вносят вклад в износ галогенидных образований в области пиков ТСЛ типа I (400 К), тогда как при учете природы пиков типа II (555 К) необходимо учитывать также участие вакансий-анионов.

Термическая диссоциация галогенидных образований, обусловленная подвижностью как катионных, так и анионных вакансий в KCl:Na (1000 ppm), последовательно потока нерелаксированных дырок ( e ⁺ ), которые рекомбинируют с электронами ( e- ⁾ в поле ионов натрия. В результате такой рекомбинации возникает высокотемпературная экстоноподобная люминесценция с максимальным световым выходом при 575 К. Последнее свойство особенно актуально для температурно-стабильных сцинтилляционных детекторов и дозиметров.

Recommended Citation

Shunkeyev, K.; Sagimbayeva, Sh.; Kenzhebayeva, A.; and Zorenko, Yu. (2025) "High-temperature exciton-like luminescence in KCl:Na crystals," Eurasian Journal of Physics and Functional Materials: Vol. 9: No. 1, Article 5.
DOI: https://doi.org/10.69912/2616-8537.1240