Akademik

ЦЕНТРЫ ОКРАСКИ

ЦЕНТРЫ ОКРАСКИ: дефекты крист. решётки, поглощающие свет в спектральной области, в к-рой собств. поглощение кристалла отсутствует (см. СПЕКТРОСКОПИЯ КРИСТАЛЛОВ). Первоначально термин «Ц. о.» относился только к т. н.F-центрам (от нем. Farbezentren), обнаруженным впервые в 30-х гг. в щёлочно-галоидных кристаллах нем. физ. Р. В. Полем с сотр. и представляющим собой анионные вакансии, захватившие электрон. В дальнейшем под Ц. о. стали понимать любые точечные дефекты крист. решётки, поглощающие свет вне области собств. поглощения кристалла — катионные и анионные вакансии, междоузельные ионы (собств. Ц. о.), а также примесные атомы и ионы (примесные Ц. о.). Ц. о. обнаруживаются во мн. неорганич. кристаллах и стёклах, а также в природных минералах.

Ц. о. могут быть разрушены при нагревании (термич. обесцвечивание) или воздействии света, соответствующего спектральной области поглощения самих Ц. о. (оптич. обесцвечивание). Под действием тепла или света один из носителей заряда, напр. электрон, освобождается из захватившего его дефекта и рекомбинирует с дыркой. В щёлочно-галоидных кристаллах F-центр обусловливает селективную полосу поглощения колоколообразного вида, обычно в видимой области спектра, смещающуюся для кристаллов с одинаковыми анионами (катионами) и разными катионами (анионами) в сторону длинных волн при увеличении ат. веса катиона (аниона). Напр., в NaCl F-полоса имеет максимум поглощения в синей области спектра (l=465 нм) и цвет кристалла - - жёлто-коричневый (дополнит. цвет), в KC1 — в зелёной области (l=563 нм) и кристалл выглядит фиолетовым.

Примесные атомы и ионы также могут захватывать электрон или дырку, в результате чего изменяют полосу поглощения кристалла и его окраску.

Ц . о., будучи центрами захвата электронов и дырок, могут служить центрами люминесценции.

Окрашивание и обесцвечивание кристаллов и стёкол широко применяется в науке и технике: е дозиметрии, в вычислит. технике, в устройствах, где применяются фотохромные материалы. В археологии и геологии по исследованиям Ц. о., возникших под действием излучения радиоактивных элементов, находящихся в толще Земли, определяют возраст глиняных изделий и минералов. Окраска ряда драгоценных камней и самоцветов связана с Ц. о. Нек-рые кристаллы и стёкла с примесными Ц. о. используются в качестве активной среды в твердотельных лазерах.

ЦЕНТРЫ ОКРАСКИ

- дефекты кристаллич. решётки, поглощающие свет в спектральной области, в к-рой собств. поглощение кристалла отсутствует (см. Спектры кристаллов). Первоначально термин "Ц. о." относили только к т. н. F -центрам (от нем. Farbenzentren), обнаруженным в 1930-х гг. в щёлочно-галоидных кристаллах Р. В. Полем (R. W. Pohl) с сотрудниками и представляющим собой анионные вакансии, захватившие электрон. В дальнейшем под Ц. о. стали понимать любые точечные дефекты, поглощающие свет вне области собств. поглощения кристалла,- катионные и анионные вакансии, междо-узельные ионы (собственные Ц. о.), а также примесные атомы и ионы (примесные Ц. о.). Ц. о. обнаруживаются во мн. неорганич. кристаллах и стёклах, а также в природных минералах.

Ц. о. могут быть разрушены при нагревании (термич. обесцвечивание) или воздействии света, соответствующего спектральной области поглощения самих Ц. о. (оптич. обесцвечивание). Под действием тепла или света один из носителей заряда, напр. электрон, освобождается от захватившего его дефекта и рекомбинирует с дыркой. В щёлочно-галоидных кристаллах F -центр обусловливает селективную полосу поглощения колоколообразного вида, обычно в видимой области спектра, смещающуюся при увеличении атомной массы катиона (аниона) для кристаллов с одинаковыми анионами (катионами) и разными катионами (анионами) в сторону длинных волн. Напр., в NaCl F -полоса имеет максимум поглощения в синей области спектра (длина волны К= 465 нм) и цвет кристалла-жёлто-коричневый ( дополнительный цвет), в КСl - в зелёной области (l=563 нм) и кристалл выглядит фиолетовым.

Примесные атомы и ионы также могут захватывать электрон или дырку, в результате чего изменяются полоса поглощения кристалла и его окраска. Ц. о., будучи центрами захвата электронов и дырок, могут служить центрами свечения.

Окрашивание и обесцвечивание кристаллов и стёкол широко применяется в дозиметрии, вычислит. технике, разл. устройствах, где используются фотохромные материалы. В археологии и геологии по исследованиям Ц. о., возникших под действием излучения радиоакт. элементов, находящихся в толще Земли, определяют возраст минералов и древних керамич. изделий. Окраска мн. драгоценных камней и самоцветов связана с Ц. о. Нек-рые кристаллы и стёкла с примесными Ц. о. применяют в качестве активной среды твердотельных лазеров.

Лит.: Марфунин А. С., Спектроскопия, люминесценция и радиационные центры в минералах, М., 1975. 3. Л. Моргенштерн.

Физическая энциклопедия. В 5-ти томах. — М.: Советская энциклопедия. Главный редактор А. М. Прохоров. 1988.