інесценція зумовлена ??електронними переходами в іонах Bi + між основним і збудженим рівнями енергії [4, 11, 14].
На користь цього говорить той факт, що CeO2-який містить зразок не мав обумовленого вісмутом кольору і люмінесценції в ближньому ІЧ. Добре відомо, що CeO2 - хороший окислювач. Цей факт, так само як слабка забарвлення скла (тобто відсутність поглинання у видимій області), синтезованого на повітрі, дозволяє припускати, що колір скла і властивості ближній ІЧ-люмінесценції - характерна риса низьковалентних станів вісмуту [10].
Нещодавно виявлено також, що ІЧ-люмінесценція характерна не тільки для скла, легованого вісмутом, а й для Sb-, Pb-, Sn-, In-, Te-легованого; точкові дефекти в склі пропонувалися в якості кандидатів для пояснення ІЧ-люмінесценції [20]. В роботі [5] висувається припущення, що вісмут і схожі атоми формують у склі особливий новий вид оптичних центрів, в яких відбуваються переходи між рівнями валентних електронів, які змінюють розподіл заряду і іонну стан центрального і оточуючих атомів. Цими центрами є BiO4-тетраедри (з центральним атомом вісмуту та 4-ма найближчими атомами кисню як ліганди). Ця модель також застосовується для пояснення спектральних характеристик інших атомів з схожою конфігурацією валентних s, p, d електронів (ці елементи можна назвати ізовісмутовимі, ??з конфігурацією оптичних центрів MO4, де М - атоми Sb, Pb, Sn, In, Te). Динаміка поглинання і люмінесценції в МО4 центрах в склі пояснюється ефектом внутрішньомолекулярного переносу заряду, коли поглинений світло призводить до переходу електрона з ліганди на металевий рівень і навпаки.
Дана теорія має кілька основних висновків:
1. Довжина хвилі і час життя ІЧ-переходів в основному залежить від хвильових функцій тетраедра О4, і набагато слабкіше залежить від М атома.
2. У разі, коли число зовнішніх електронів М-атома відрізняється від стеклообразующих атомів (Si4 + або Ge4 +) необхідно долегіровать скло А-атомами. Атомні пари М-А повинні задовольняти правилу компенсації заряду: тобто сума зовнішніх електронів спарених атомів повинна дорівнювати 8 (наприклад, Bi-Al).
. В якості активних пар можна запропонувати комбінацію двох ізовісмутових атомів MIIIMV, MIVMIV (тобто, In-Bi, Ga-Bi, Tl-Bi, Ga-As, In-Sb, and Pb-Sn)
. Склад самого скла (Si і Ge або Si і Ge, P, B, і т.д.) дає внесок в спектри поглинання та люмінесценції - може зростати величина і спектральна ширина оптичного посилення і волоконної лазерної генерації.
Нещодавно було зроблено припущення, що ІЧ-люмінесценція викликана електронними переходами в негативно заряджених міжвузольних димерах Bi2?. Автори роботи [8] представили квантово-хімічні розрахунки спектроскопічних характеристик димарів Bi2? і Bi22? і змоделювали їх у алюмосилікатної матриці скла.
Квантово-хімічне моделювання Bi2, Bi2? і Bi22? димарів в алюмосилікатної матриці проводилося в наближенні кластерів. Кластери зостоянно з одного або двох шестічастічних кілець, сформованих 4-ма тетраедрами SiO4 та 2-ма тетраедрами AlO4 слабо пов'язаними з іншими атомами О і, що знаходяться серед них, атомами Н. Вісмутові димери спочатку поміщалися в центр кластера, виконувалася геометрична оптимізація.
Нейтральний вісмутовий димер в алюмосилікатної матриці вирівнював...
