Важнейшие результаты 2023 г.

Гистерезис (проявление памяти) в фотонном эхо на ионах эрбия в LuLiF4 и YLiF4

Авторы: А.М. Шегеда+, С.Л. Кораблева∗, О.А. Морозов+∗, В.Н. Лисин+, Н.К. Соловаров+,
В.Ф. Тарасов+
+Казанский физико-технический институт им. Е. К. Завойского ФИЦ КазНЦ РАН
∗Казанский (Приволжский) федеральный университет

В диэлектрических кристаллах YLiF4 и LuLiF4 с широким набором концентраций парамагнитной примеси эрбия при температуре 2 K обнаружен гистерезис в зависимости I(H) интенсивности фотонного эха (ФЭ) от магнитного поля. Проявление гистерезиса в виде «бабочки» впервые наблюдается в диэлектрических кристаллах (рис.1).

2023-1.jpg

Рис. 1. Интенсивность ФЭ в LuLiF4:Er3+ (0.025 ат.%) для импульсов π- поляризации. Угол ∡(C,  H) = −2°. При повторных измерениях в поле одной полярности (кривые 3,4,5) зависимости I(H) не меняются, а при смене полярности магнитного поля происходит однократное (зеркальное относительно оси H = 0) изменение I(H) (кривые 2 и 6).

Существование памяти – гистерезиса критически связано с ориентацией образцов в магнитном поле. Гистерезис наблюдается, если нет точного выполнения условий: C || H или C ⊥ H, где С – оптическая ось кристалла, H – направление внешнего магнитного поля. В исследованных образцах при температуре 2 К на длительное время (часы) записывается и запоминается предыстория их нахождения в магнитном поле определенной ориентации, величины и полярности. Для стирания и перезаписывания “памяти” о нахождении образцов в магнитном поле необходимо превысить некоторое пороговое значение поля Hend противоположного направления.

Предполагается, что зависимость интенсивности ФЭ от направления магнитного поля и его ориентации относительно кристаллографических осей обязана интерференции электрических и магнитных дипольных переходов в условиях существования в образце магнитоэлектрического эффекта.

Полученные результаты позволяют по-новому взглянуть на работу в магнитных полях оптических устройств с кристаллами LuLiF4:Er3+ и YLiF4:Er3+.

Исследования проводились в рамках выполнения госзадания ФИЦ КазНЦ РАН.

Публикация: Письма в ЖЭТФ, том 117, вып. 4, с. 264 – 272, 2023.
Приоритетное направление ПФНИ:
1.3.5.4. Развитие методов спектроскопии, люминесценции и прецизионных оптических измерений


Возврат к списку