Optical absorption of Co2+ in ZnO
Creators
- 1. Fraunhofer-Gesellschaft zur Foerderung der Angewandten Forschung e.V., Freiburg im Breisgau (Germany, F.R.). Inst. fuer Angewandte Festkoerperphysik
Description
Polarized optical absorption spectra of Co2+ in ZnO are reported. The crystal field transitions from the 4A2 ground state to the 4T2 (F), 4T1 (F) and 2E (G) multiplets are analyzed in detail. These bands consist of sharp zero phonon lines and their vibronic sidebands, where coupling to 528 cm-1 optical phonons and 100 cm-1 acoustical phonons from the M point of the ZnO Brillouin zone is shown to be dominant. In order to explain the level scheme derived from the spectra the Hamiltonian describing cubic and trigonal crystal field, Coulomb and spin-orbit interaction has been diagonalized within the full d7 configuration. With Dq = 400, v = 120, v' = 320, B = 760, C = 3,500 and zeta = 430 cm-1 both the band positions and the electronic fine structure splittings are satisfactorily accounted for. In addition the g-factors of the Co2+ ground state, are correctly predicted. (orig.)
Availability note (English)
MF available from INIS under the Report Number.Abstract (German)
Es wird ueber polarisierte optische Absorptionsspektren von Co2+ in ZnO berichtet. Die Kristall-Felduebergaenge aus dem 4A2 Grundzustand in die 4T2 (F), 4T1 (F) und 2E (G) Multipletts werden im einzelnen analysiert. Diese Banden bestehen aus scharfen Nullphononenlinien und ihren vibronischen Seitenbaendern, wobei gezeigt wird, dass die Kopplung an die optischen Phononen mit 528 cm-1 und die akustischen Phononen mit 100 cm-1 vom M-Punkt der ZnO-Brillouninzone aus vorherrschend ist. Um das aus den Spektren abgeleitete Niveauschema zu erklaeren, wurden der das kubische und dreiseitige Kristallfeld beschreibende Hamiltonoperator, die Coulomb- und die Spin-Bahn-Wechselwirkung in der gesamten d7-Anordnung diagonalisiert. Mit Dq = 400, v = 120, v' = 320, B = 760, C = 3.500 und zeta = 430 cm-1 werden sowohl die Bandenpositionen als auch die Aufspaltungen der elektronischen Feinstruktur zufriedenstellend erklaert. Zusaetzlich werden die g-Faktoren des Co2+-Grundzustands richtig vorausgesagt. (orig.)
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Restricted
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Additional details
Publishing Information
- Imprint Pagination
- 11 p.
- Report number
- AED-Conf--76-360-010
Conference
- Title
- 2. europhysical topical conference on lattice defects in ionic crystals.
- Dates
- 30 Aug 1976.
- Place
- Berlin, Germany, F.R.
INIS
- Country of Publication
- Germany
- Country of Input or Organization
- Germany
- INIS RN
- 8311542
- Subject category
- S75: CONDENSED MATTER PHYSICS, SUPERCONDUCTIVITY AND SUPERFLUIDITY;
- Resource subtype / Literary indicator
- Conference
- Descriptors DEI
- ABSORPTION SPECTRA; COBALT IONS; CRYSTAL FIELD; ELECTRONIC STRUCTURE; FINE STRUCTURE; HAMILTONIANS; L-S COUPLING; VISIBLE SPECTRA; ZINC OXIDES
- Descriptors DEC
- ATOMIC IONS; CHALCOGENIDES; CHARGED PARTICLES; COUPLING; INTERMEDIATE COUPLING; IONS; MATHEMATICAL OPERATORS; OXIDES; OXYGEN COMPOUNDS; QUANTUM OPERATORS; SPECTRA; ZINC COMPOUNDS
Optional Information
- Notes
- 3 tabs.; 7 figs.; 19 refs.