Numéro
J. Phys. France
Volume 40, Numéro 3, mars 1979
Page(s) 315 - 319
DOI https://doi.org/10.1051/jphys:01979004003031500
J. Phys. France 40, 315-319 (1979)
DOI: 10.1051/jphys:01979004003031500

Reflectivity spectra of Eu rich EuO near the absorption edge

M. Escorne1, A. Mauger1, C. Godart2 et J.C. Achard2

1  Laboratoire de Physique du Solide, C.N.R.S., 1, p1. A.-Briand, 92190 Bellevue Meudon, France
2  Equipe de Chimie Métallurgique et Spectroscopie des Terres Rares, C.N.R.S., 1, p1. A.-Briand, 92190 Bellevue Meudon, France


Abstract
The reflectivity spectra at near normal incidence in the spectral range 1.5 μm to 4 μm of EuO single crystals slightly rich in Eu but almost stoichiometric have been measured in the temperature range 4.2 to 300 K, using the Voigt configuration. Two dips are observed at 1.85 and 2.20 μm in fairly good agreement with the location of the two absorption peaks observed in similar materials. These peaks are ascribed in the literature either to optical transitions of an electron bound to an oxygen vacancy or to transitions into F centres formed at the vacancies. Our measurements show a very small temperature dependence of the energy position of the dips in the whole range [4.2-300 K] and a small intensity of the dips, which is in favour of the first interpretation when the material is an insulator, and of an alternative one in the metallic configuration, i.e. an interband transition between up and down spin subbands. At 4.2 K, two extra dips appear at 1.74 and 2 μm. The magnetic field up to 30 kG does not affect the energy position of the different dips, but greatly affects their shape.


Résumé
Les spectres de reflectivité sous incidence quasi normale d'un monocristal de EuO riche en Eu mais voisin de la stoechiométrie ont été mesurés dans le domaine spectral (1,5-4 μ) et dans le domaine de température (4,2-300 K) en configuration Voigt. Deux pics négatifs sont observés à 1,85 et 2,20 μ en très bon accord avec l'emplacement des pics d'absorption observés dans ce type de matériaux. Ces pics sont attribués dans la littérature soit à des transitions optiques d'un électron lié à la lacune d'oxygène, soit à des transitions de centres F formés sur la lacune. Nos mesures révèlent que ces pics ont une faible amplitude et présentent une très faible dépendance de la position en énergie des pics négatifs avec la température, dans tout le domaine (4,2-300 K). Ceci plaide en faveur de la première interprétation quand le matériau est isolant, et d'une autre interprétation dans la configuration métallique, à savoir une transition interbande entre sous-bandes de spins opposés. A 4,2 K, deux pics supplémentaires apparaissent à 1,74 μ et 2 μ. Le champ magnétique < 30 kG n'affecte pas la position des différents pics, mais affecte beaucoup leurs profils.

PACS
7820 - Optical properties of bulk materials and thin films.

Key words
europium compounds -- F centres -- magneto optical effects -- metal insulator transition -- reflectivity -- vacancies crystal -- visible and ultraviolet spectra of inorganic solids