退火处理对YMnO3薄膜的结构和荧光性能的影响

室温下,采用脉冲激光沉积方法在Si(100)衬底上制备了YMnO3薄膜,并对其进行了不同温度的退火处理。采用X射线衍射和荧光光谱分析方法对薄膜的结构和荧光特性进行了研究。结果表明:通过退火处理,可以得到正交相和六方相共存的多晶态YMnO3薄膜,并且随着退火温度的升高,两相的比例发生变化,由正交相为主转变为六方相为主。YMnO3薄膜样品的荧光发射峰集中在波长430～620nm范围内,可能是由Mn3+离子从5T2到5E之间的能级跃迁所引起的。其荧光强度随着退火温度的升高逐渐增强,但峰位基本保持不变,说明薄膜结构的改变对Mn3+离子的能级跃迁几率有明显的影响,对能级位置的影响不大;而且荧光光谱还显示在同一薄膜中各个荧光峰的相对强度随着退火温度的变化不大。

锰酸钇薄膜中Mn^(3+)离子d—d跃迁的超快光谱学研究

本文利用时间分辨光谱技术,系统研究了飞秒激光诱导YMnO_3薄膜中Mn^(3+)离子3d轨道跃迁的载流子动力学过程.当抽运光子能量为1.7 eV,对应于Mn^(3+)离子的3d轨道跃迁,抽运-探测零延迟时间处的透射率变化随着温度的降低逐渐减小.这起源于低温下短程反铁磁有序诱导Mn^(3+)离子d—d能级发生'蓝移'.载流子弛豫过程由快、慢两个过程组成,分别对应于电子-声子相互作用和自旋-声子相互作用.实验发现,当温度低于80 K,电子-声子热化时间显著增加,表明低温下电子-声子的耦合强度受长程反铁磁有序的影响.