J. Phys. France 37, 1073-1082 (1976)
DOI: 10.1051/jphys:019760037090107300

Excitation des paires d'ions dans le rubis. Niveaux 4T 2 4A2 des paires d'ions

M. Ben Ghorbal et E. Duval

Laboratoire de Spectroscopie et de Luminescence, Université Claude-Bernard, Lyon I 43, boulevard du 11-Novembre-1918, 69621 Villeurbanne, France

Abstract
The 4A2 4A2 → 4T 2 4A2 0-phonon transitions of third neighbour pairs and fourth neighbour pairs have been observed in the excitation spectra of these pairs at low-temperature for strongly doped ruby crystals. This experimental result makes evident the intrinsic pumping of pairs. Modulation of the excitation was used in order to be able to separate the transfer excitation spectra from the direct excitation spectra of the ion pairs. An equivalent electric circuit gives a correct scheme for the excitation and emission. The time constants of the emission are determined by measurement of phase shifts. The experimental results are compared to other results already published, in order to obtain an improved understanding of the energy-transfer process.

Résumé
Les transitions à 0-phonon 4A2 4A 2 → 4T2 4A2 des paires d'ions troisièmes voisins et des paires d'ions quatrièmes voisins sont mises en évidence dans les spectres d'excitation de ces paires à basse température dans des cristaux de rubis fortement dopés. Ce résultat rend manifeste le pompage intrinsèque des paires. Par modulation de l'excitation, il a été possible de séparer les spectres d'excitation par transfert des spectres d'excitation directe des paires d'ions. Un circuit analogique électrique permet de schématiser correctement l'excitation et l'émission. Les constantes de temps de l'émission sont déterminées par la mesure des déphasages de l'émission par rapport à l'excitation. Les résultats expérimentaux sont comparés à ceux déjà publiés par d'autres auteurs afin d'éclaircir le mécanisme de transfert.

PACS
4270H - Laser materials.
4255R - Doped-insulator lasers and other solid state lasers.
4260 - Laser optical systems: design and operation.
7855H - Other solid inorganic materials.

Key words
fluorescence -- luminescence of inorganic solids -- ruby