Excitation sélective des sites dans le squarate de lanthane dopé avec de l'europium

¹ Laboratoire des Eléments de Transition dans les Solides, CNRS, 1, place A. Briand, 92195 Meudon principal cedex France
² Laboratoire de Chimie de Coordination, CNRS, 205 Route de Narbonne, 31077 Toulouse Cedex France

Résumé

L'étude des sites cationiques du squarate de lanthane, La₂ (H₂ O)₁₁ (C₄ O₄)₃ . 2 H₂ O : Eu 2.5 % a été effectuée à 77 K, avec la 2211443 2 fluorescence de Eu3+ en tant que sonde ponctuelle. Afin de discriminer les émissions de sites très similaires, à l'excitation sélective dans les sous-niveaux ⁵D₂ nous avons dû adjoindre la résolution temporelle. En accord avec la structure, deux sites très semblables et sans symétrie ont été caractérisés. Un troisième site, minoritaire, est attribué à un effet du dopage élevé. Les jeux des niveaux ⁷F₁, ⁷P₂, ⁵D₀ et ⁵D₂ de chaque site, qui ne diffèrent que de quelques cm-¹, confirment l'identité accidentelle de leur polyèdre de coordination ; en effet les sites inéquivalents ne se distinguent qu’à partir des seconds voisins. Les spectres sont assignés aux sites d'après la désexcitation non radiative de leur niveau ⁵D₀, à savoir, ceux о correspondant aux durées de vie 142 et 130 µs sont attribués respectivement aux sites environnés par cinq et six molécules d'eau.

Abstract

Microcrystalline powder oí La₂ (H₂ O)₁₁ (C₄ O₄)₃ . 2 H₂ O doped with 2.5 % Eu³⁺ was studied at 77K. The site selective excitation in the 5D 2 sub-levels and the time resolved spectroscopy were needed to distinguish very similar sites, in the structure with very closely spaced (2 cm^-1) ⁵D₀ levels. Two sites without symmetry were caracterized in agreement with the structure. The presence of a minority third one is supposed to be due to the large concentration of the doping europium. The energy of all the Stark components of ⁷F₁ ⁷F₂ ⁵D₀ and ⁵D₂ are given. The sets of the energy levels of each site are very similar. This corresponds to the accidental identity of the coordination polyedron of inequivalent sites and shows the weak contribution to the crystalline field due to the second and farther neighbours. The spectra are correlated to the sites on the criterion of the ⁵D₀ life time, 142 and 130 µs for the sites having respectively five and six water molecules.