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Electron paramagnetic resonance study of platinum impurity ions in KTiOAsO_4 crystals

机译：KTiOAsO_4晶体中铂杂质离子的电子顺磁共振研究

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Electron paramagnetic resonance (EPR) is used to characterize Pt~+ (5d~9) ions in flux-grown single crystals of KTiOAsO_4 (KTA). These platinum ions are unintentionally present. In the as-grown crystals, Pt~0 (5d~(10)) atoms substitute for K~+ ions. When a crystal is irradiated with X-rays at room temperature or 77 K, the Pt~0 atoms trap holes and convert to Pt~+ ions. Once formed, these Pt~+ ions are stable for weeks at room temperature. The EPR spectrum of the Pt~+ ions is best observed in the 20-30 K range. Principal values and principal-axis directions for the g matrix and the ~(195)Pt hyperfine matrix are obtained from EPR angular dependence data taken in three crystal planes. These principal values are 1.509,11898, and 2.859 for the g matrix and 96, 317, and 616 MHz for the ~(195)Pt hyperfine matrix. Formation of the Pt~+ ions is accompanied by a gray coloration that is expected to affect device performance when KTA crystals are used in high-power nonlinear optical applications. As-grown KTA crystals with larger concentrations of platinum may have lower ionic conductivities, as Pt° atoms replace potassium vacancies.
机译：电子顺磁共振（EPR）用于表征KTiOAsO_4（KTA）的助熔剂生长单晶中的Pt〜+（5d〜9）离子。这些铂离子无意中存在。在生长的晶体中，Pt〜0（5d〜（10））原子替代了K〜+离子。当在室温或77 K下用X射线照射晶体时，Pt〜0原子会俘获空穴并转化为Pt〜+离子。这些Pt〜+离子一旦形成，在室温下可稳定数周。 Pt〜+离子的EPR光谱最好在20-30 K范围内观察到。 g矩阵和〜（195）Pt超精细矩阵的主值和主轴方向是从在三个晶面中获取的EPR角相关性数据获得的。对于g矩阵，这些主值是1.509、11898和2.859；对于〜（195）Pt超精细矩阵，这些主值是96、317和616 MHz。当高功率非线性光学应用中使用KTA晶体时，Pt〜+离子的形成会伴随着灰色，这会影响器件性能。随着Pt°原子取代钾空位，具有较高铂浓度的KTA晶体可能具有较低的离子电导率。

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