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单晶

DOI:10.1103/PhysRevB.99.041105 期刊:Physical Review B 出版年份:2019 更新时间:2025-09-23 15:23:52
摘要: 我们研究了强稀释顺磁体7LiYF4:Ho3+(0.1原子百分比)在外加磁场平行于晶体四方对称轴的高分辨率宽带光学吸收光谱中的超精细结构。观测到了超精细光谱图案中的反交叉现象,这是首次在光谱中直接观测到超精细能级反交叉?;诘缱?f10构型的微观模型,通过分析对应于Ho3+离子晶体场非克拉默斯双重态与单重态之间电子-核子子能级跃迁的光谱包络,我们获取了关于电子单重态超精细结构、核四极相互作用以及随机晶格应变的信息。
作者: K. N. Boldyrev,M. N. Popova,B. Z. Malkin,N. M. Abishev
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研究概述 实验方案 设备清单

研究7LiYF4:Ho3+单晶在外加磁场下的高分辨率光学吸收光谱中的超精细结构并观察反交叉现象,通过分析这些光谱来获取超精细相互作用和晶格应变的信息。

在光谱中直接观测到了超精细能级反交叉现象,其能隙范围为0.01至0.06厘米?1。模型分析证实,Δm=2的反交叉源于横向超精细相互作用,而Δm=0的反交叉则由随机晶格应变导致。该研究为理解超精细结构和晶体质量提供了新见解,在量子信息处理领域具有潜在应用价值。

该研究仅限于特定晶体(7LiYF4:Ho3+)和温度(10 K)。光谱仪的分辨率及晶体的质量(如随机应变的存 在)可能影响精细光谱细节的可观测性。离子间的交叉弛豫展宽和磁偶极相互作用可能影响谱线宽度。

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