Centres colores dans CaF₂ et SrF₂ dopés par des ions alcalins : Cristallogénèse, spectroscopie, durée de vie de l'état excité relaxe

Abstract

Nous avons mis au point des techniques de cristallogénèse nous permettant de réaliser de façon reproductible des échantillons de CaF₂ et SrF₂ purs, CaF₂:Na⁺, CaF₂:Li⁺, SrF₂:Na⁺ et SrF₂:K⁺ dont la pureté, mis à part le dopage délibéré, est très satisfaisante et qui ont pu être utilisés pour nos expériences, pour celles d’autres membres du Laboratoire et même par une équipe étrangère. Nous avons fait des études spectroscopiques des centres colorés dans CaF₂:Li qui ont confirmé les résultats connus sur les centres a ("F₂A") ; elles ont permis de positionner les bandes d’absorption, de fluorescence et la raie sans phonon des centres c ("F₃A") ; elles ont mis en évidence, comme dans CaF₂:Na, des centres f, voisins des centres c, elles ont montré l’existence d’un nouveau centre x caractérisé par des bandes larges. Nous avons réalisé un dispositif expérimental pour mesurer les durées de vie de centres fluorescents pourvu qu’elles soient supérieures à la demi nanoseconde. Les expériences sur ce montage ont confirmé en premier lieu les résultats d’ARKHANGELSKAYA sur les centres a de CAF₂:Na et CaF₂:Li et nous ont permis de mesurer pour le première fois les durées de vie des centres b dans CAF₂:Na, des centres x dans CaF₂:Li,c dans CAF₂:Na, CaF₂:Li et SrF₂:Na. Ces résultats expérimentaux nous ont permis d’évaluer les forces d’oscillateur de tous ces centres. Enfin nous avons essayé d’interpréter la diminution de la durée de vie des centres c dans Ca₂:Na, CaF₂:Li et SrF₂:Na quand la température augmente en la confrontant avec des mesures de rendement quantiques de fluorescence.