Специфика кинетики импульсной катодолюминесценции иона неодима в иттрий-алюминиевом гранате и оксиде иттрия

Исследовалась кинетика импульсной катодолюминесценции ионов Nd$^{3+}$ в монокристаллах, керамиках и нанопорошках Nd$^{3+}$ : Y$_{3}$Al$_{5}$O$_{12}$ (Nd$^{3+}$ : YAG) и Nd$^{3+}$ : Y$_{2}$O$_{3}$ при возбуждении электронным пучком длительностью 2 ns со средней энергией электронов 130, 150 и 170 keV. При таком воздействии люминесценция в этих веществах возникает после прекращения электронного пучка. В Nd$^{3+}$ : YAG она наблюдается в ультрафиолетовой и видимой области спектра на оптических переходах с уровня $^{2}$F2$_{5/2}$ иона неодима, а также с уровня $^{4}$F$_{3/2}$ – в ближней инфракрасной области. В Nd$^{3+}$ : Y$_{2}$O$_{3}$ переходы с уровня $^{2}$F2$_{5/2}$ иона неодима не наблюдаются, а проявляется инфракрасная люминесценция с уровней $^{4}$F$_{5/2}$ и $^{4}$F$_{3/2}$. Кинетика люминесценции характеризуется разгоранием и затуханием и описывается разностью двух экспоненциальных функций. Определено, что характерные времена затухания люминесценции являются временами жизни излучательных уровней $^{2}$F2$_{5/2}$, $^{4}$F$_{5/2}$ и $^{4}$F$_{3/2}$, а время разгорания определяется их подкачкой в рекомбинационных и релаксационных процессах. Механизмы разгорания импульсной катодолюминесценции существенным образом отличаются от механизмов “разгорания люминофоров”, которые протекают во время процессов ионизации и возбуждения люминофора внешним источником.