Repositorio
Institucional

Bevilacqua, G

Martinelli, L

Vogel, EE

Mualin, O

Jahn-Teller effect in the emission and absorption spectra of ZnS:Cr2+ and ZnSe:Cr2+ - art. no. 075206

AMER PHYSICAL SOC

PHYSICAL REVIEW B

en

The Jahn-Teller effect is invoked to explain the fine structure (isolated zero-phonon lines) observed in both the infrared emission and absorption spectra of substitutional Cr2+ impurities in ZnSe and ZnS. The ground D-5(2) term of Cr2+ is split by crystal field into a T-5(2) ground multiplet and an excited E-5 multiplet. We look at transitions among levels belonging to these two multiplets, which happen to be in the near infrared region. Spin-orbit and spin-spin interactions are taken into account. The Jahn-Teller coupling is introduced as a linear coupling considering both epsilon and tau(2) phonons. The Lanczos-recursion procedure with a proper choice of the initial state is used to calculate the vibronic functions and energies. It is found that epsilon modes only lead to intensities that do not agree well with those of the zero-phonon doublet observed both in emission and absorption in the cases of ZnS and ZnSe, while tau(2) modes give a good explanation of transition energies and transitions strengths in the same cases. A discussion of the relatively high strength of the vibronic coupling for Cr in comparison with other impurities in the same compounds is also included.

El efecto Jahn-Teller se invoca para explicar la estructura fina (líneas aisladas de cero fonones) observada en los espectros de emisión y absorción infrarroja de impurezas sustitucionales de Cr2+ en ZnSe y ZnS. El término fundamental D-5(2) del Cr2+ se divide por el campo cristalino en un multiplete fundamental T-5(2) y un multiplete excitado E-5. Analizamos las transiciones entre niveles pertenecientes a estos dos multipletes, que se encuentran en la región del infrarrojo cercano. Se tienen en cuenta las interacciones espín-órbita y espín-espín. El acoplamiento de Jahn-Teller se introduce como un acoplamiento lineal considerando tanto los fonones épsilon como tau(2). El procedimiento de recursión de Lanczos, con una elección adecuada del estado inicial, se utiliza para calcular las funciones y energías vibrónicas. Se observa que los modos épsilon solo generan intensidades que no coinciden con las del doblete de fonones cero observado tanto en emisión como en absorción en los casos de ZnS y ZnSe, mientras que los modos tau(2) ofrecen una buena explicación de las energías y las intensidades de transición en los mismos casos. También se incluye un análisis de la intensidad relativamente alta del acoplamiento vibrónico del Cr en comparación con otras impurezas en los mismos compuestos.

artículo original

10.1103/PhysRevB.70.075206

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WOS:000223716600048

Jahn-Teller effect in the emission and absorption spectra of ZnS:Cr2+ and ZnSe:Cr2+ - art. no. 075206

artículo original

AMER PHYSICAL SOC

Materials Science, Multidisciplinary

Physics, Applied

Physics, Condensed Matter

Ciencia de los materiales multidisciplinaria

Física aplicada

Física de la materia condensada

en

2469-9950

PHYSICAL REVIEW B

75206

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