Zeitaufgelöste Spektroskopie und Dynamik der kohärent-inkohärenten Wechselwirkung in Paaren Seltener-Erd-Ionen in Festkörpern

• Antragsteller: Professor Dr. Johann Heber (†)
• Fachliche Zuordnung: Physik der kondensierten Materie
• Förderung: Förderung von 1999 bis 2002
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5235338

Ziel des Projektes ist die experimentelle und theoretische Untersuchung kohärenter und inkohärenter Wechselwirkungen in Selten-Erd-Ionenpaaren in Festkörpern und die daraus resultierenden Effekte wie Resonanzaufspaltung, strahlungsloser Energietransfer und Kreuzrelaxation, kooperative Absorption und Emission sowie kooperativer Energietransfer an Gitteranregungen und die direkte und exzitonvermittelte Quantenhochkonversion. Untersuchungobjekte sind Festkörper mit bevorzugter Bildung von Paarzentren, deren Konzentration wesentlich über der Wahrscheinlichkeit für statistische Paarbildung liegt. Dazu gehören nichtstöchiometrisch mit dreiwertigen Seltenen Erden dotierte Kristalle wie CaF2, BaF2, CsCdBr3 und CaTiO3 sowie mit binuklearen Selten-Erd-Verbindungen dotierte Sol-Gel-Gläser.Die experimentellen Untersuchungsmethoden sind:1. Selektive Anregungs- und Fluoreszenzspektroskopie mit durchstimmbaren Lasern mit zeitlicher Auflösung vom Mikrosekunden- bis Picosekundenbereich,2. Akkumuliertes Photonenecho zur Untersuchung der Phasenrelaxation und schwacher Resonanzaufspaltungen durch Schwebungen,3. EPR-Spektroskopie zur Untersuchung der Struktur der Zentren (Kasan).Ziel der theoretischen Untersuchungen ist die Aufklärung der Mechanismen der Ion-Ion-Wechselwirkung, der Rolle der Phononen und elektronischen Gitteranregungen bei den oben diskutierten Prozessen. Besonderes Interesse gilt dabei der Quantenhochkonversion als grundlegendem Prozeß für mögliche neue Lasermaterialien, die höherenergetisch emittieren als sie gepumpt werden. Zweck des gemeinsamen Antrags ist der Austausch von Ergebnissen und Erfahrungen, die an verschiedenen Materialien gemacht wurden, und die Nutzung der sich ergänzenden experimentellen Möglichkeiten in beiden Labors. Hinzu kommt die theoretische Unterstützung von Dr. Pukhov (Moskau) und Prof. Malkin (Kasan).

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Russische Föderation
• Beteiligte Personen: Professor Dr. Tasoltan Basiev; Professor Dr. B.Z. Malkin