p166. محاسبه عددي جمعيت ترازهاي انرژي يون هاي لانتانيدي آلاييده شده در يك نانو بلور تبديل بالاي فركانسي

Numerical Computation of Energy Levels Population in the Lanthanide Ions Doped in a Frequency Up-conversion Nano-crystal

دانستن اينكه در يك سيستم متشكل از تعداد زيادي اتم هاي مرتبط با هم، جمعيت ترازهاي انرژي چقدر است مي تواند بسيار كاربردي باشد. در اين مقاله، يك ذره نانومتري از بلور NaYF4 كه با يون هاي لانتانيدي Yb+3 و Er+3 آلاييده شده و عمل تبديل بالاي فركانسي را انجام مي دهد مورد مطالعه محاسباتي قرار مي گيرد. توزيع يون هاي ناخالصي به صورت تصادفي فرض مي شود و تحريك اپتيكي آنها و نقل و انتقال انرژي بين ترازهاي اتمي از طريق معادلات آهنگ تك اتمي به هم جفت شده شبيه سازي مي گردد. محاسبات نشان مي دهد كه جمعيت ترازهاي انرژي، مقادير تقريباً گسسته اي به خود خواهد گرفت. با اين يافته مي توان مدل هاي قوي تري براي بررسي چنين سيستم هاي آماري طراحي كرد.

Knowing that in a system composed of a large number of coupled atoms what are the population of energy levels can be very practical. In this paper, a nano-size particle of NaYF4 crystal doped with lanthanide ions Yb+3 and Er+3 which performs frequency up-conversion is computationally studied. Distribution of impurity ions is assumed to be random and their optical excitation and energy transport between atomic levels is simulated through coupled single-atom rate equations. Computations show that population of energy levels will assume nearly discreet values. By this finding, stronger models can be designed to investigate such statistical systems.