Luminescence of lead molybdate and lead tungstate. II. discussion

Abstract

A model is developed for the green-yellow emitting centre in PbMoO4 and PbWO4 in terms of an excited state which can be visualized as Pb3+-XO3−4, i.e. an electron localized at XO and an electron-hole at one of the surrounding Pb2+ ions. The different levels of the triplet excited state arise from splitting due to the small tetragonal distortion and spin-orbit interaction. Moreover, hyperfine interaction induces an additional splitting if the lead ion of the centre has a nuclear spin (207Pb, I = ½). In this way the four-level scheme, obtained empirically can be qualitatively understood. Hence, the two components of the emission are connected with the presence of two different kinds of lead isotopes: 207Pb with I = ½ and 204Pb, 206Pb, and 208Pb, with I = 0. The blue emission of PbWO4 can be ascribed to a charge transfer transition within the tungstate anion, as in the alkaline-earth scheelites. Ein Modell wird entwickelt für die grüngelb emittierenden Zentren in PbMoO4 und PbWO4, ausgehend von einem angeregten Zustand, der dargestellt werden kann wie Pb3+-XO3−4, d.h. ein Elektrcn ist lokalisiert in XO und ein Loch auf einem der umgebenden Blei-Ionen. Die verschiedenen Niveaus des Triplett-Zustandes entspringen einer Aufspaltung infolge der kleinen tetragonalen Verformung und der Spin-Bahn-Kopplung. Außerdem wird eine zusätzliche Aufspaltung induziert durch Hyperfeinwechselwirkung, wenn das Blei-Ion des Zentrums einen Kernspin besitzt (207Pb, I = ½). Auf diese Weise kann man die Vier-Niveau-Diagramme qualitativ verstehen. Die beiden Komponenten der Emission hängen also zusammen mit der Existenz verschiedener Blei-Isotope (207Pb mit I = ½ und 204Pb, 206Pb und 208Pb mit I = 0). Die blaue Emission von PbWO4 kann zurückgeführt werden auf eine Ladungsübertragung im Innern der Wolframatgruppe, wie in den Erdalkaliwolframaten.