Espectroscopía óptica de lantánidos en dobles volframatos y molibdatos sin transformación polimórfica

Abstract

Los dobles volframataos y molibdatos de formula Xbi(YO4)2 con (X=Na,Li; U=W,Mo), no presentan transformación polimorfita durante el enfriamiento desde el fundido hasta temperatura ambiente, por tanto a 300 K estos monocristales poseen una estructura cristalina proxima a la tetragonal de la scheelita que presenta dos posiciones de red 2b y 2d para alojar los cationes X+ y Bi3+ aleatoriamente. En estos cristales los lantanidos trivalentes R3+ reemplazan al Bi3+ y los centros ópticamente activos, presentan bandas de absorción óptica (AO) y fotoluminiscencia (FL) mas anchas que las observadas en compuestos con la misma estequiometría pero que poseen tp a estructuras cristalinas con menor simetría. En este trabajo se ha caracterizado la estructura cristalina de algunas matrices sin tp tanto por difracción de neutrones y rayos X como a partir de medidas ópticas conoscópics. Se concluye que el LiBi(MoO3)2 presenta una ligera distorsión biaxial respecto a la estructura uniaxia observada en NaBi(WO4)2 y NaBi(MoO4)2. Estas distorsiones también pueden ser inducidas por el dopaje con lantánidos trivalentes en concentraciones adecuadas. A partir del análisis de campo del cristal los espectors de AO y FL polarizados a baja temperatura (10 K) se han determinado la energía relativa de los niveles electrónicos del Pr3+, Nd3+, Eu3+, Er3+ y Ho3+ y sus representaciones irreducibles en las matrices mencionadas. Estas secuencias de niveles se han utilizado en cada caso para simular las configuraciones a partir de los parámetros optimizados de ion libre y de campo de cristal (pp.CC). Con estos parámetros fenomenológicos, obtenidos por los modelos de SOM y SOMPLUS a partir de los datos cristalográficos, se han simulado los perfiles espectrales de la AO para algunas bandas seleccinadas y se han comparado con los resultados experimentales. Debido a la distribución al azar de los cationes X+ y Bi3+ en los sitios 2b y 2d, aparece un desorden estru