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海南蓬莱蓝宝石的光致发光谱学特征及意义
  • ISSN号:1000-4734
  • 期刊名称:《矿物学报》
  • 时间:0
  • 分类:P574[天文地球—矿物学;天文地球—地质学] P619.28[天文地球—矿床学;天文地球—地质学]
  • 作者机构:[1]长江大学物理科学与技术学院,湖北荆州434023, [2]中国地质大学数学与物理学院,湖北武汉430074
  • 相关基金:国家青年自然科学基金资助项目(批准号:49503046);湖北省高等学校科研基金(2002804002);湖北省高层次人才项目
中文摘要:

从光致发光光谱角度探讨了海南蓬莱蓝宝石的呈色机理。结果发现:与蓝宝石吸收光谱的500—700nm吸收宽带相比,在500—720nm发光波段内存在566.8nm锐峰、600nm左右肩峰和Cr^3+的694.2nm特征峰。600nm肩峰与其吸收峰镜像对称,566.8nm处锐峰的产生原因复杂。600nm肩峰可能与Fe^2+·Fe^2+离子对的电子跃迁有关;566.8nm锐峰因532nm激光激发Fe^2+-Ti^4+或Fe^2+-Fe^3+间的电荷迁移带,通过晶格造成Si^4+、Mg^2+等微量杂质离子敏化而产生。光致发光谱中呈现更多谱峰,能呈现离子跃迁时不同离子间发生的相互作用,为500~700nm吸收宽带由不同致色机制的叠加给出了直接证明,是一种能全面地研究宝石矿物中致色元素能级结构的有效方法。

英文摘要:

Coloration mechanism of sapphire from Penglai Town, Hainan Province, was discussed with the method of photoluminescence (PL) spectra. Compared with 500 ~700 nm absorption wide spectral band, there are two peaks at 566. 8 and 600 nm, and a characteristic peak of Cr3+ at 694. 2 nm in the 500 - 720 nm luminescence spectra of sapphire. The 600 nm shoulder peak is mirror symmetrical to its corresponding absorption peak, and the causes of 566. 8 nm narrow peak are complex. The 600 nm shoulder peak could be due to the electron transition of the exchange-coupled Fe2+- Fe2+ pair, and the 566. 8 nm narrow peak could be due to the sensitization of Si4+ and Mg2+ i- ons through crystal lattice when Fe2+- Ti4+ or Fe2+- Fe3+ charge transfer bands is activated by 532 mn laser. More peaks are presented in PL spectra, providing a direct proof that PL spectra is the presentation of interactions among different coloration mechanisms. With further development, the technology of PL spectra might become an effective method for analyzing the energy level structures of colorgenous elements in gems.

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期刊信息
  • 《矿物学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国科学院地球化学研究所 中国矿物岩石地球化学学会
  • 主编:胡瑞忠
  • 地址:贵州省贵阳市观山湖区林城西路99号
  • 邮编:550081
  • 邮箱:kwxb@ms.gyig.ac.cn
  • 电话:0851-5891352
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-4734
  • 国内统一刊号:ISSN:52-1045/P
  • 邮发代号:66-17
  • 获奖情况:
  • 国内外数据库收录:
  • 被引量:10998