Эксимерные соединения ксенона с кислородом в кристаллических матрицах инертных газов

Abstract

Исследованы эксимерные соединения ксенона с кислородом в низкотемпературных кристаллических матрицах инертных газов (R). Проанализирована трансформация спектра излучения эксимеров при изменении концентрации Хе. Показано, что полоса люминесценции с максимумом вблизи 1,7 эВ может быть обусловлена суперпозицией двух полос с Emax=1,8 1,8 и 1,72 эВ. Более высокоэнергетичная полоса с Emax=1,8 эВ наблюдается при малой концентрации ксенона, и ее можно интерпретировать как переход из состояния 1¹П комплекса XeO* на нижайшее состояние XeO X³П. Полоса с Emax=1,72 эВ, которая преобладает в собственной матрице Хе с примесью кислорода и высококонцентрированных растворов R+Xe+O₂, отнесена к излучению трехатомного эксимера Xe₂O*. Проведен сопоставительный анализ с экспериментальными данными и теоретическими расчетами, полученными для аналогичных соединений галогенидов и гидридов ксенона, а также его соединения с изоэлектронным атомом S. Это позволило предположить, что полосы 3,33 и 3,58 эВ, наблюдаемые в матрице ксенона, относятся к излучению комплексов с переносом заряда Xe₂⁺O-и X₂⁺S⁻.

Xenon excimer compounds with oxygen in low-temperature inert-gas (R) crystal matrices are investigated. The transformation of the excimer emission spectrum as a reslt of a change in the Xe concentration is analyzed. It is shown that the luminescence band with a peak near 1.7 eV could be due to the superposition of two bands with Emax=1.8 and 1.72 eV. The higher-energy band with Emax=1.8 eV is observed at low xenon concentration, and it can be interpreted as a transition from the 1¹Π state of the complex XeO* to the lowest state XeO X³Π. The band with Emax=1.72 eV, which predominates in the intrinsic Xe matrix with oxygen impurity and high-concentrated solutions R+Xe+O₂ is attributed to emission of the triatomic excimer Xe₂O*. A comparative analysis of the experimental data and theoretical calculations, obtained for analogous compounds of xenon halides and hydrides as well as the xenon compound with the isoelectronic S atom, is performed. The results suggest that the 3.33 and 3.58 eV bands observed in the xenon matrix belong to emission of charge-transfer complexes Xe₂⁺O− and Xe₂⁺S⁻.