Теория Джадда – Офелта

Теория Джадда – Офельта — это теория физической химии, интенсивность электронных переходов внутри 4 f- оболочки редкоземельных описывающая ионов в твердых телах и растворах. ^{[ 1 ]}^{[ 2 ]}^{[ 3 ]}

Теория была независимо представлена в 1962 году Брайаном Р. Джаддом из Калифорнийского университета в Беркли и докторантом Джорджем С. Офелтом из Университета Джонса Хопкинса . ^{[ 2 ]} Их работа была опубликована в Physical Review и Journal of Chemical Physics соответственно. ^{[ 4 ]}^{[ 5 ]} Джадд и Офельт встретились только в 2003 году на семинаре в Лёндек-Здруе , Польша . ^{[ 1 ]}

Работа Джадда и Офелта цитировалась примерно 2000 раз в период с 1962 по 2004 год. ^{[ 1 ]} Брайан М. Уолш из НАСА в Лэнгли ставит теорию Джадда и Офелта на «авангард» революции 1960-х годов в спектроскопических исследованиях редкоземельных ионов. ^{[ 2 ]}

Теория

Эта теория представляет собой мощную теоретическую основу, используемую для прогнозирования и анализа интенсивности электронных переходов внутри 4f-электронной оболочки редкоземельных ионов в твердотельных материалах. Переходы, запрещенные по четности в свободных ионах, в твердой матрице становятся частично разрешенными из-за воздействия кристаллического поля . Это поле вызывает смешивание электронных состояний, допуская переходы, которые не произошли бы в изолированном ионе. Теория количественно описывает это смешивание с помощью трех феноменологических параметров, обозначаемых как $\Omega _{\lambda }$ (где $\lambda =2,4,6$ ). Эти параметры объясняют асимметричную природу кристаллического поля и позволяют рассчитывать вероятности перехода, силы осцилляторов и радиационное время жизни возбужденных состояний, что имеет решающее значение для разработки различных фотонных устройств, таких как лазеры и оптические усилители. ^{[ 6 ]}

Теория названа в честь Брайана Дж. Джадда и Джорджа С. Офелта, которые независимо разработали ее в 1962 году. Она стала стандартным инструментом в области лантаноидов спектроскопии , обеспечивая понимание оптических свойств материалов, легированных редкоземельными элементами, и помогая в разработка материалов для систем цветного отображения, люминесцентных ламп и лазеров. ^{[ 7 ]}

Прикладное программное обеспечение

Параметры интенсивности Джадда-Офельта из спектра поглощения любого лантаноида можно рассчитать с помощью прикладного программного обеспечения RELIC. ^{[ 3 ]} Параметры интенсивности Джадда – Офельта и производные величины (силы осцилляторов, вероятности радиационного перехода, коэффициенты ветвления люминесценции, радиационное время жизни возбужденного состояния и оценки квантовой эффективности) из спектра излучения Eu ³⁺ допированные соединения можно получить с помощью прикладного программного обеспечения JOES. ^{[ 8 ]}^{[ 9 ]} Теоретические параметры интенсивности Джадда-Офельта для Eu ³⁺ можно получить с помощью программного обеспечения LUMPAC. ^{[ 10 ]} Кроме того, веб-платформа JOYSpectra предоставляет эти параметры для всех Ln. ³⁺ ионы. ^{[ 11 ]}^{[ 12 ]}

Библиография исследований Джадда и Офелта, подтверждающих теорию


Автор	Заголовок	Год
Брайан Джадд	Интенсивности оптического поглощения редкоземельных ионов ^{[ 13 ]}	1962
Джордж С. Ольфельт	Интенсивность кристаллических спектров редкоземельных ионов ^{[ 14 ]}	1962

См. также

Ссылки

^ Перейти обратно: ^а ^б ^с Уолш, Брайан М. (июнь 2005 г.). Теория Джадда-Офелта: принципы и практика (слайд-шоу) . Международная школа атомной и молекулярной спектроскопии. Эриче, Италия . Проверено 18 ноября 2015 г.
^ Перейти обратно: ^а ^б ^с Уолш, Брайан М. «Глава 21: Теория Джадда-Офельта: принципы и практика» . В Ди Бартоло, Б.; Форте, О. (ред.). Достижения в области лазерной спектроскопии и зондирования . Спрингер Нидерланды. стр. 403–433 . Проверено 18 ноября 2015 г.
^ Перейти обратно: ^а ^б Хелен, Маркус П.; Брик Михаил Георгиевич; Кремер, Карл В. (апрель 2013 г.). «50-летие теории Джадда-Офельта: взгляд экспериментатора на формализм и его применение». Журнал люминесценции . 136 : 221–239. Бибкод : 2013JLum..136..221H . дои : 10.1016/j.jlumin.2012.10.035 .
^ Джадд, БР (1962). «Интенсивность оптического поглощения редкоземельных ионов» . Физ. Преподобный . 127 (3): 750. Бибкод : 1962PhRv..127..750J . дои : 10.1103/PhysRev.127.750 .
^ Офельт, Г.С. (1962). «Интенсивности кристаллических спектров редкоземельных ионов». Дж. Хим. Физ . 37 (3): 511. Бибкод : 1962ЖЧФ..37..511О . дои : 10.1063/1.1701366 .
^ «Однофотонные редкоземельные оптические переходы: последние теоретические разработки» . Digital Commons @ Университет Эндрюса . Проверено 6 ноября 2023 г.
^ «Теория Джадда-Офельта: принципы и практика» . Каталог SearchWorks в Стэнфордском университете . Проверено 6 ноября 2023 г.
^ Чирич, Александр; Стоядинович, Стеван; Секулич, Милица; Драмичанин, Мирослав Д. (январь 2019 г.). «JOES: прикладное программное обеспечение для анализа Джадда-Офельта от ЕС. ³⁺ Спектры излучения». Журнал Люминесценции . 205 : 351–356. doi : 10.1016/j.jlumin.2018.09.048 . S2CID 105828989 .
^ «ДЖОЕС – Джадд-Офелт из программного обеспечения по спектру выбросов – Группа OMAS» .
^ Дутра, Хосе Диого Л.; Биспо, Тьяго Д.; Фрейре, Рикардо О. (2014). «Программное обеспечение для люминесценции лантаноидов LUMPAC: эффективное и удобное для пользователя». Журнал вычислительной химии . 35 (10): 772–775. дои : 10.1002/jcc.23542 .
^ Моура-младший, Ренальдо Т.; Карнейро Нето, Альбано Н.; Агиар, Эдуардо К.; Сантос-младший, Карлос В.; де Лима, Эвертон М.; ФАУСТИНО, Вагнер М.; Теотонио, Эркулес Э.С.; БРИТО, Эрми Ф.; ФЕЛИНТО, Мария CFC; ФЕРРЕЙРА, Руте А.С.; Карлос, Луис Д.; Лонго, Рикардо Л.; Мальта, Оскар Л. (2021). «JOYSpectra: веб-платформа для люминесценции лантаноидов» . Опция Матер .: 11 : 100080. doi : 10.1016/j.omx.2021.100080 .
^ «JOYSpectra — веб-платформа для люминесценции лантаноидов» .
^ Джадд, БР (1962). «ИНТЕНСИВНОСТИ ОПТИЧЕСКОГО ПОГЛОЩЕНИЯ РЕДКОЗЕМЕЛЬНЫХ ИОНОВ» . {{cite journal}}: Для цитирования журнала требуется |journal= ( помощь )
^ Офельт, Г.С. (1 августа 1962 г.). «Интенсивности кристаллических спектров редкоземельных ионов» . Журнал химической физики . 37 : 511–520. дои : 10.1063/1.1701366 . ISSN 0021-9606 .

Эта физической химии статья по незавершена . Вы можете помочь Википедии, расширив ее .

[walsh1-1] Перейти обратно: ^а ^б ^с Уолш, Брайан М. (июнь 2005 г.). Теория Джадда-Офелта: принципы и практика (слайд-шоу) . Международная школа атомной и молекулярной спектроскопии. Эриче, Италия . Проверено 18 ноября 2015 г.

[walsh2-2] Перейти обратно: ^а ^б ^с Уолш, Брайан М. «Глава 21: Теория Джадда-Офельта: принципы и практика» . В Ди Бартоло, Б.; Форте, О. (ред.). Достижения в области лазерной спектроскопии и зондирования . Спрингер Нидерланды. стр. 403–433 . Проверено 18 ноября 2015 г.

[helhen-3] Перейти обратно: ^а ^б Хелен, Маркус П.; Брик Михаил Георгиевич; Кремер, Карл В. (апрель 2013 г.). «50-летие теории Джадда-Офельта: взгляд экспериментатора на формализм и его применение». Журнал люминесценции . 136 : 221–239. Бибкод : 2013JLum..136..221H . дои : 10.1016/j.jlumin.2012.10.035 .

[4] Джадд, БР (1962). «Интенсивность оптического поглощения редкоземельных ионов» . Физ. Преподобный . 127 (3): 750. Бибкод : 1962PhRv..127..750J . дои : 10.1103/PhysRev.127.750 .

[5] Офельт, Г.С. (1962). «Интенсивности кристаллических спектров редкоземельных ионов». Дж. Хим. Физ . 37 (3): 511. Бибкод : 1962ЖЧФ..37..511О . дои : 10.1063/1.1701366 .

[6] «Однофотонные редкоземельные оптические переходы: последние теоретические разработки» . Digital Commons @ Университет Эндрюса . Проверено 6 ноября 2023 г.

[7] «Теория Джадда-Офельта: принципы и практика» . Каталог SearchWorks в Стэнфордском университете . Проверено 6 ноября 2023 г.

[ciric-8] Чирич, Александр; Стоядинович, Стеван; Секулич, Милица; Драмичанин, Мирослав Д. (январь 2019 г.). «JOES: прикладное программное обеспечение для анализа Джадда-Офельта от ЕС. ³⁺ Спектры излучения». Журнал Люминесценции . 205 : 351–356. doi : 10.1016/j.jlumin.2018.09.048 . S2CID 105828989 .

[joes-9] «ДЖОЕС – Джадд-Офелт из программного обеспечения по спектру выбросов – Группа OMAS» .

[lumpac-10] Дутра, Хосе Диого Л.; Биспо, Тьяго Д.; Фрейре, Рикардо О. (2014). «Программное обеспечение для люминесценции лантаноидов LUMPAC: эффективное и удобное для пользователя». Журнал вычислительной химии . 35 (10): 772–775. дои : 10.1002/jcc.23542 .

[joyspectra-11] Моура-младший, Ренальдо Т.; Карнейро Нето, Альбано Н.; Агиар, Эдуардо К.; Сантос-младший, Карлос В.; де Лима, Эвертон М.; ФАУСТИНО, Вагнер М.; Теотонио, Эркулес Э.С.; БРИТО, Эрми Ф.; ФЕЛИНТО, Мария CFC; ФЕРРЕЙРА, Руте А.С.; Карлос, Луис Д.; Лонго, Рикардо Л.; Мальта, Оскар Л. (2021). «JOYSpectra: веб-платформа для люминесценции лантаноидов» . Опция Матер .: 11 : 100080. doi : 10.1016/j.omx.2021.100080 .

[joyspectraweb-12] «JOYSpectra — веб-платформа для люминесценции лантаноидов» .

[13] Джадд, БР (1962). «ИНТЕНСИВНОСТИ ОПТИЧЕСКОГО ПОГЛОЩЕНИЯ РЕДКОЗЕМЕЛЬНЫХ ИОНОВ» . {{cite journal}}: Для цитирования журнала требуется |journal= ( помощь )

[14] Офельт, Г.С. (1 августа 1962 г.). «Интенсивности кристаллических спектров редкоземельных ионов» . Журнал химической физики . 37 : 511–520. дои : 10.1063/1.1701366 . ISSN 0021-9606 .

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]

[ 10 ]

[ 11 ]

[ 12 ]

[ 13 ]

[ 14 ]