Teoria das transições radiativas de íons dopados em sólidos e imagem física

LIU Quanlin ,  

摘要

Transições radiativas são mudanças no estado quântico de sistemas quânticos materiais (átomos, íons, moléculas etc.) causadas pela interação com o campo eletromagnético, acompanhadas pela emissão ou absorção de fótons. Sua teoria envolve mecânica quântica, eletrodinâmica quântica e ferramentas matemáticas como tensores esféricos e teoria de grupos. Este artigo foca nas transições radiativas de íons dopados em sólidos, resumindo trabalhos anteriores; buscando apresentar uma introdução concisa e rigorosa das teorias básicas e expressões matemáticas das transições radiativas em sólidos, descrevendo claramente as imagens e os mecanismos físicos. O conteúdo inclui estados quânticos atômicos, campo eletromagnético quantizado, transições radiativas multipolares e regras de seleção, absorção estimulada, emissão estimulada e emissão espontânea, intensidade da transição e tempo de vida do estado excitado; bem como as transições f-f dos íons de terras raras, transições 4f-5d e transições d-d dos metais de transição, envolvendo teorias J-O, campo cristalino, acoplamento elétron-vibração e o modelo de Dorenbos; além de análises estatísticas, aprendizado de máquina e cálculos ab initio. Pode fornecer referência teórica para pesquisas de materiais emissores dopados com terras raras e metais de transição.

关键词

transições radiativas; teoria; imagem física; transições f-f; transições 4f-5d; transições d-d

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