Об экспериментальном определении параметров интенсивности 4$f$–4$f$-переходов по спектрам излучения соединений европия (III)

Комплексы Eu$^{3+}$ и особенно $\beta$-дикетонаты хорошо известны благодаря их люминесцентным свойствам; они широко используются, в частности, в сенсорах и устройствах для освещения. Уникальной особенностью иона Eu$^{3+}$ является возможность экспериментального определения параметров интенсивности $\Omega_\lambda$ 4$f$–4$f$-переходов непосредственно из спектра излучения. Уравнения для определения $\Omega_\lambda$ по спектрам люминесценции отличаются при использовании детекторов излучаемой мощности и современных детекторов счета фотонов. Показано, что неправильное применение уравнений приводит к различию между величинами $\Omega_\lambda$, значительному для $\Omega_4$ (около 15.5%) для нескольких комплексов $\beta$-дикетоната Eu$^{3+}$, и к отличиям внутреннего квантового выхода $Q_{\mathrm{Ln}}^{\mathrm{Ln}}$, составляющим около 5%. Из-за уникальных особенностей трехвалентных ионов лантанидов, таких как экранирование 4$f$-электронов, которое приводит к слабому влиянию ковалентности и кристаллического поля, наблюдается линейная корреляция между $\Omega_\lambda$, полученными с использованием уравнений для излучаемой мощности и счета фотонов. Подчеркнуто, что следует проявлять осторожность при выборе типа регистрации и предусматривать поправочные коэффициенты для параметров интенсивности. Предложено при вычислении $\Omega_\lambda$ определять интегральную интенсивность (пропорциональную площади полосы излучения) и центроид (или центр тяжести) перехода по правильно преобразованному по Якоби спектру в волновых числах (или энергии). Из-за небольшой ширины полос излучения типичных 4$f$–4$f$-переходов площади и центроиды полос не зависят от преобразования в пределах экспериментальной погрешности. Эти оценки верны, поскольку они подтверждают ранее определенные $\Omega_\lambda$ без надлежащего преобразования спектра.