Фотолюминесценция кристаллов

Центры фотолюминесценции кристаллов синтетического алмаза [c.431]

Так как органические полимеры являются менее жесткими по сравнению с неорганическими кристаллами или стеклами, для них существенными могут оказаться процессы миграции зарядов. Они состоят в том, что при разогреве облученного полимера часть глубоких ловушек разрушается или начинает мигрировать в его объеме еще до того, когда из них освобождаются захваченные электроны. Миграция ловушек и их разрушение сопровождаются рекомбинацией связанных зарядов в отличие от рекомбинации электрона с дыркой . Миграции ловушек со стабилизированным зарядом становятся все более вероятными по мере размораживания подвижности отдельных звеньев, сегментов и макромолекул как целого. Таким образом, скорость высвечивания образца полимера при некоторой фиксированной температуре будет определяться временем релаксации определенной группы атомов макромолекул. Так как спектр фотолюминесценции полимера, облученного при 77 К, практически не меняется во время его нагревания вплоть до размягчения (или плавления), можно сделать вывод, что его РТЛ происходит за счет рекомбинации зарядов, захваченных в [c.238]

На рис. 17.3 приведены примеры спектров испускания люминофоров на основе ZnS, активированных различными катионами. Каждому активатору соответствует характеристический спектр, что придает кристаллу ZnS определенный цвет. В ходе фотолюминесценции ноны активаторов переходят в возбужденные состояния [c.167]

Теплота сублимации молекулярных кристаллов обычно в 10— 20 раз меньше, чем ионных. Энергия одного элементарного акта кристаллизации недостаточна для возбуждения люминесценции в видимой части спектра. Тем не менее при образовании молекулярных кристаллов люминесценция возникает. Свечение было обнаружено при кристаллизации из органических растворителей ура-нина эозина 9,10-дибромантрацена бензанилида бенз-и-иод-анилида и некоторых других молекулярных кристаллов [286]. Свечение наблюдалось также в некоторых реакциях N-ацилиро-вания вторичных и третичных амилов. При кристаллизации нафталина из бензола люминесценцию в видимой области обнаружить не удалось, хотя нафталин имеет полосы фотолюминесценции в видимой части спектра. [c.230]

Оптические методы исследования дают относительно ограниченную информацию о спектре колебаний решётки. Так, высоко прецизионные рамановские измерения первого порядка позволяют изучать только оптические фононы вблизи центра зоны Бриллюэна. А такие методы, как инфракрасное поглощение, фотолюминесценция или рамановское рассеяние второго порядка являются косвенными и неточными измерениями энергий и ширин фононов в симметричных точках зоны Бриллюэна. Неупругое рассеяние нейтронов потенциально может дать полную информацию о колебательном спектре кристалла. Но пока ещё слабое экспериментальное разрешение этого метода не позволяет широко использовать его для исследований изотопических эффектов. Однако в случае сильного изотопического беспорядка современные установки позволяют получить количественную информацию. Так, недавно влияние изотопического беспорядка на энергии и ширины линий фононов в Ge было предметом исследований в работах [112, 113]. Такие измерения представляются особо интересными с академической точки зрения, поскольку позволяют сделать простую проверку теоретических моделей, широко используемых для описания разупорядоченных систем, таких, например, как приближение когерентного потенциала. [c.74]

Таким образом, указанные выше анализы приводят к выводу, что в выращенных нами кристаллах щелочно-галоидных соединений концентрация примесей, если таковые остаются после тщательной очистки, может быть в пределах 10 —10 г/г, т. е. ниже границы чувствительности спектрального анализа. С другой стороны, из отрицательного результата опытов по возбуждению фотолюминесценции, а также из сопоставления спектров свечения и других люминесцентных свойств окрашенных щелочно-галоидных кристаллов, не содержащих посторонних активаторов, с активированными щелочно-галоидными фосфорами следует, что их люминесценция не обусловлена какими-либо случайными загрязнениями, а является свойством чистого кристалла. [c.51]

Выше уже отмечалось влияние дефектов кристаллической структуры на собственное поглощение щелочно-галоидных кристаллов и указывалась их роль в образовании электронных и дырочных центров захвата. Дефекты структуры играют существенную роль также и в других явлениях и определяют целый ряд важнейших свойств реальных кристаллов. В своей книге Фотолюминесценция жидких и твердых веществ В. Л. Левшин [189], отмечая большую роль внутренних неоднородностей и нарушений кристаллической структуры в явлениях люминесценции, считает, что наличие дефектов структуры и их тесное взаимодействие с решеткой является необходимым условием возникновения длительного свечения кристаллофосфоров. [c.98]

Сказанное подтверждается установленной нами почти полной идентичностью спектров термолюминесценции и фотолюминесценции этих фосфоров. Это свидетельствует о том, что в обоих случаях люминесценция обусловлена одинаковыми центрами свечения. Далее, в кривых термического высвечивания имеются пики, обусловленные, как и в чистых фотохимически окрашенных кристаллах, М- и F-центрами, т. е. центрами, образование которых не связано с введением в кристалл активирующей примеси. Однако, в отличие от чистых кристаллов, в термическом высвечивании активированных щелочно-галоидных фосфоров проявляются также активаторные центры захвата. Если последние являются также центрами свечения, то в спектрах термолюминесценции могут возникнуть дополнительные полосы, не наблюдающиеся в спектрах фотолюминесценции этих фосфоров. [c.246]

В работе [38] описано свечение в электрическом поле системы sl, Т1 в виде сублимированной пленки толщиной около 1. и/с, защищенной органическим диэлектриком. Общая толщина слоя составляла примерно 5 мк. При напряжении 100 в и частоте 20 кгц наблюдалась видимая глазом электролюминесценция, спектр излучения которой совпадал со спектром фотолюминесценции. Авторы считают, что электролюминесценцию ионных кристаллов можно наблюдать только при больших напряженностях электрического поля, объясняя это тем, что в ионных кристаллах, в отличие от кристаллов с ковалентной связью, слишком мала длина свободного пробега электронов, велика ширина запрещенной зоны и практически отсутствуют области концентрации электрического поля в объеме. [c.12]

Структура песочных часов , наблюдаемая при фотолюминесценции некоторых минералов [245], наглядно свидетельствует о закономерности пространственного расположения атомов активатора в кристалле. С этой точки зрения кристалл располагает ограниченным числом мест для чуждых включений. В решётке сульфида цинка такие места могут быть замещены атомами серебра или атомами меди занятые медью места уже не замещаются серебром и даже больше предполагается, что избытком меди можно вытеснить серебро, заранее внесённое в решётку [232, стр. 130]. Аналогичная картина имеет место в синтезе катодолюминофоров. Полного вытеснения серебра здесь, однако, констатировать не удаётся спектры катодолюминесценции слишком чувствительны к посторонним загрязнениям решётки. При достаточной мощности возбуждения в катодолюминесценции можно подметить такие количества примесей, которые ускользают в фотолюминесцентном анализе. [c.126]

Размер зерна. В фотолюминесценции часто наблюдалось, что размол люминофора сильно увеличивает скорость затухания. В случае виллемита константа начального процесса почти не претерпевает изменения, и всё влияние падает преимущ ественно на вторую медленно затухающую компоненту. Ускорение процесса рассматривалось как результат замены крупных, но несовершенных кристаллов более мелкими и совершенными [85]. [c.198]

Предположение об образовании экситонных комплексов на дислокациях тем более естественно, что имеется ряд экспериментальных доказательств, указывающих на сильное взаимодействие экситонов с дислокациями. Во-первых, понижение квантового выхода фотолюминесценции в деформированных кристаллах означает, что время жизни экситонов в зоне уменьшается, т. е. в дислокационных кристаллах возникает [c.244]

Антоне Б-Р омановский В. В. Кинетика фотолюминесценции кристалло-фосфоров. 1966. 324 стр. 1 р, 22 к. [c.168]

Шулман, Этцел и Аллард [93] наблюдали уменьшение фотолюминесценции кристаллов антрацена и нафталина при облучении у-лучами и электронами при дозах от 3-10 до 2-10 фэр. Для обоих веществ изменение величины / при облучении у-лучами от °Со при дозе О, выраженной в физических эквивалентах рентгена, подчиняется соотношению, аналогичному уравнению (61) [c.197]

Люминофоры на основе соединений цинка, кадмия и других элемен тов. Точное определение понятия люминесценции Видемана—Вавилова следующее Люминесценцией называется избыточное свечение над температурным излучением тела, если длительность этого свечения более 10 1 сек . Акту люминесценции предшествует поглощение энергии люминесцирующим телом. По виду этой энергии различают фотолюминесценцию, ренгенолюминесценцию, катодолюминесценцию, электролюминесценцию, хемолюминесценцию, радиолюминесценцию. Твердые люминофоры часто называют фосфорами. В случае фотолюминесценции энергия испускаемого кванта всегда меньше энергии поглощаемого (Стокс). Эффективность свечения данного люминофора зависит от способа получения образца, но цвет свечения специфичен для люминофра данного состава. Это указывает на существование в люминофоре кристаллохимических образований, которые называются центрами свечения. Простейшим центром свечения является чужеродный атом (ион) — активатор в кристалле основного вещества люминофора, например атом меди в кристалле сульфида цинка. [c.365]

Свечение нагретых до высокой температуры тел называется испусканием накаленных тел. Это равновесное излучение. Все другие типы испускания света называются люминесценцией и представляют собой неравновесное излучение. При люминесценции система излучает энергию, и для возбуждения излучения нужно подводить энергию извне. Разновидности люминесценции отличаются друг от друга по типу источника энергии возбуждения. Различают электролюминесценцию, возбуждаемую электрическим током, проходящим через ионизированный газ или полупроводник радио-люминесценцию, возникающую под действием частиц высоких энергий хемилюминесценцию, возникшую в результате химических реакций триболюмипесценцию, наблюдаемую при разрушении некоторых кристаллов сонолюминесценцию, возникающую при воздействии интенсивных звуковых волн на жидкость. Фотолюминесценция— это люминесценция, возникающая при поглощении инфракрасного, видимого или ультрафиолетового света. [c.116]

Механизм Л. заключается в образовании под действием энергии от внеш. или внутр, источника возбужденных состояний атомов, молекул, кристаллов и послед, испускании ими квантов света (фотонов). По типу возбуждения выделяют фотолюминесценцию (источник энергии возбуждения-свет), радиолюминесценцию (радиоактивное излучение), рентгеиолюминесценцию (рентге- [c.614]

Способностью к свечению обладают тела во всех трех агрегатных состояниях. Для нас особое значение имеет фотолюминесценция минералов. Кристаллы, светящиеся продолжительное время, называются кристаллофоры, или люминофоры. [c.96]

В настоящем разделе приводятся результаты исследования методами ИК-спектроскопии, фотолюминесценции (ФЛ), электронного парамагнитного резонанса (ЭПР) и трансмиссионной электронной микроскопии (ТЭМ) синтетических монокристаллов алмаза. От- бирались полногранные кристаллы с зеркально гладкой поверхностью, достаточно прозрачные, что позволяло проводить исследования спектров поглощения. Кристаллы содержали небольшое коли- [c.427]

Методика изучения ФЛ заключалась в возбуждении ультрафиолетовым ОКГ типа ЛГИ-21 свечения кристаллов, охлажденных до 80 К- Спектры регистрировались спектрометром, собранным на базе ИСП-51. Все исследовавшиеся кристаллы в исходном состоянии не имели фотолюминесценции. Отжиг образцов вплоть до 2170 К в течение 7,2-10 с еще не приводил к образованию центров свечения, только в некоторых образцах наблюдалась слабая непрерывная полоса фотолюминесценции с максимумом 550— 600 нм. Более высокие температуры в сочетании с увеличением длительности термообработки алмаза вызывали появление в спектрах фотолюминесценции характерных систем полос, обусловленных присутствием в алмазах оптически активных центров, приведенных в табл. 24. Обозначение наблюдавшихся центров свечения, их спектральное проявление (положение к головных бесформенных полос) и модели центров приведены в табл. 25. [c.430]

Результаты исследований фотолюминесценции термообработанных синтетических алмазов свидетельствуют о том, что увеличение температуры (7 2220 К) и продолжительности отжига способствует усилению интенсивностей полос фотолюминесценции, т. е. увеличению концентрации соответствующих ОАЦ. Однако даже при максимальных условиях обработки кристаллов относительная интенсивность полос S2 в сравнении с интенсивностью этой же полосы фотолюминесценции природного алмаза чистого типа III с высокой концентрацией 61-центра (коэффициент поглощения а 175 30 см ) на 1,5—2 порядка слабее. [c.432]

Наиболее известным люминофором среди соединений висмута является орто-германат висмута ВЦОезО 2 со структурой эвлитина. Кристаллы этого соединения обладают яркой люминесценцией в видимой области спектра при возбуждении УФ-светом (фотолюминесценция) или ионизирующим излучением (радиолюминесценция). Спектр люминесценции имеет вид широкой асимметричной полосы в зеленой области с максимумом 505 нм и полушириной 130 нм. Свечение эффективно возбуждается на краю фундаментального поглощения и в области создания электроннодырочных пар. В области прозрачности кристалла люминесценция не возбуждается. Кинетика затухания фотолюминесценции имеет экспоненциальный вид с характерной длительностью 300 нс при 300 К. Ортогерманат висмута используют и в качестве матрицы для редкоземельных активаторов. Наиболее подробно исследован В140ез012 с примесью неодима. Радиусы трехвалентных ионов висмута (0,098 нм) и неодима (0,104 нм) достаточно близки, так что последний входит в кристаллы В140ез012, изоморфно замещая ионы висмута. При этом происходит лишь незначительное уменьшение параметров решетки кристалла. Такие кристаллы пригодны для использования в лазерных усилителях с высокой мощностью. [c.295]

В определенных условиях поглощенная атомами вещества энергия может выделяться в виде лучистой. Так, раскаленное тело испускает лучи определенных длин волн. Некоторые вещества обладают способностью светиться холодным светом , которое на-вывается лю.минесцентным. Люминесцентное свечение может быть зызвано действием различных видов энергии. Свечение вещества может происходить под влиянием бомбардировки его потоком электронов—катодными лучами. Такое свечение называется катодолю-минесценцией. С ним мы встречаемся в лампах дневного света. Свечение, называемое триболюминесценция, возникает при механическом разрушении кристаллов вещества. Под влиянием энергии химических реакций может происходить свечение, называемое хемилюминесценцией. Наконец, свечение может быть вызвано поглощением лучистой энергии—фотолюминесценция. [c.149]

Способностью к свечению обладают тела во всех трех агрегатных состояниях. Для нас особое значение имеет фотолюминесценция минералов. Кристаллы, светящиеся продолжительное время, называются кристаллофоры или люминофоры. Люминесценция характеризуется спектром, выходом и длительностью. Спектр люминесценции кристаллов большей частью сплошной, специфичен для каждого минерала, он сдвинут по отношению к спектру поглощения в сторону длинных волн. Поглощая рентгеновские или ультрафиолетовые лучи, минерал дает видимое свечение преимущественно сине-зеленого цвета, часто очень продолжительное. Таким образом, минерал люминофор является своеобразным трансформатором и аккумулятором лучистой энергии. Выход излучения — отношение энергии излучения к энергии, затраченной на возбуждение свечения, — зависит от конституции минерала и может достигать 50—60%. В первом приближении энергетический выход люминесценции до известного предела растет пропорционально длине волны % возбуждающему излучению, а затем резко падает до нуля. Свечение в кристаллах возникает только при нарушениях структуры, что может произойти как в процессе роста, так и в дальнейшем. Примеси некоторых посторонних атомов в решетке минерала могут усиливать свечение (активаторы) или гасить его. Причем в одном случае атомы определенного химического элемента гасят свечение, а в другом те же атомы возбуждают его. Так, в сернистых соединениях цинка и кадмия примеси железа в количестве 10 % резко уменьшают яркость люминесценции, а в кальците атомы железа, наоборот, возбуждают свечение. Отбраковка исландского шпата для поляризаторов проводится в ультрафиолетовом свете, годными для изделий считаются индивиды кальцита, которые при этом не светятся. Иногда резко гаснет люминесцентное свечение в тонкокристаллических телах. [c.65]

Таким образом, опыты Апкера и Тафта весьма убедительно доказали возможность передачи энергии в щелочно-галоидных кристаллах от основной решетки к примесным центрам при помощи экситонного механизма миграции энергии. Однако наличие такой миграции энергии является при комнатной температуре еще недостаточным для возбуждения центров свечения. Измерение спектрального распределения выхода фотолюминесценции в щелочных иодидах, активированных таллием [351, 352] показывают, что при комнатной температуре возбуждение центров свечения путем переноса энергии при помощи экситонов происходит с малой эффективностью. [c.252]

Свечение нагретых тел, обусловленное только нагреванием до высокой температуры, называется испусканием накаленных тел. Все другие типы испускания света называются люминесценцией. При люминесценции система теряет энергию и для компенсации этих потерь нужно подводить энергию извне. Как правило, разновидности люминесценции классифицируются именно по типу этого внешнего источника энергии. Так, свет газоразрядной лампы или лазера на основе арсенида галлия представляет собой электролюминесценцию, возбуждаемую электрическим током, проходящим через ионизованный газ или полупроводник. Самосветящийся циферблат часов обладает радиолюминесценцией, возникающей под действием частиц высоких энергий — продуктов распада радиоактивных примесей к фосфору. Энергия химических реакций возбуждает хемилюминесценцию, а если это происходит в живом организме, то такое испускание называют биолюминесценцией, примерами которой служит свечение светляков и так называемая фосфоресценция моря. Особую разновидность хемилюминесценцин представляет собой термолюминесценция, возникающая в том случае, когда при нагревании вещества начинаются химические реакции между реакционноспособными частицами, замороженными в твердой матрице. Триболюминесценция наблюдается при разрушении некоторых кристаллов, а сонолюминесценция — нри воздействии интенсив- ных звуковых волн на жидкость. При фотолюминесценции система получает энергию, поглощая инфракрасный, видимый или ультрафиолетовый свет. [c.11]

Классификация по способу возбуждения молекул вещества, источником которого могут быть прохождение электрического тока (электролюминесценция, лежащая в основе горения газосветных ламп) бомбардировка потоком электронов или ионов (катодолюминесценция, применяемая в минералогическом анализе ионолюминесценция), или рентгеновских лучей (рентгенолюминесценция, использование которой в химическом анализе развивается в последнее время) нагревание (кандо-люминесценция термолюминесценция, также используемая при исследовании минералов) энергия, освобождающаяся при химических реакциях (хемилюминесценция, находит практическое применение при определении некоторых элементов) механическая энергия, выделяющаяся при растрескивании ряда, кристаллов (кристаллолюминесценция) и при раскалывании и раздавливании некоторых из них (триболюминесценция) поглощение лучистой энергии (фотолюминесценция или флуоресценция). Последняя является основой большинства методов химического люминесцентного анализа, в частности флуориметрии. Но следует помнить, что независимо от способа возбуждения в общем случае процесс люминесценции всегда состоит из следующих трех основных стадий 1) поглощение возбуждающей энергии, переводящей вещество в неравновесное состояние 2) преобразование поглощенной энергии внутри вещества 3) высвечивание избыточной энергии и возвращение вещества в равновесное состояние [63,а]. [c.16]

В связи с пониженным участием фосфоресценции для катодного возбуждения характерно малое влияние инфракрасных лучей на затухание. Количественная оценка гашения и световспышки затруднена малой величиной послесвечения. Поставленные в этом направлении опыты позволяют делать только качественные заключения а) влияние инфракрасных лучей на высвечивание катодолюминофоров значительно меньше наблюдаемого в фотолюминесценции Ь) отсутствует заметная разница в длине волны, вызывающей соответствующие эффекты при фото- и катодовозбуждении с) независимо от длины волны облучения, в катодолюминесценции эффект гашения всегда преобладает над вспышкой. Первую особенность необходимо поставить в прямую связь с малым участием фосфоресценции при электронном возбуждении. Второе из сделанных заключений показывает общность механизма действия инфракрасных лучей в возбуждённом светом и электронами кристалле. Третья особенность специфична для катодолюминесценции и находит, быть [c.319]

Кристаллы этой модификации обнаруживают сильно выраженную способность к фотолюминесценции. При возбуждении светом с длиной волны Я = 3650 A при температуре жидкого азота максимум фотолюминесценции приходится на длину волны 6560 А (1,89 эв) удельное сопротивление ZnPa порядка 10 ом1см [34] или 10 ом см при Г = 300° К [60]. [c.93]

Бирке, Кинг и Мунро 174] провели измерения затухания фотолюминесценции органических монокристаллов (куб с ребром 1 см), возбуждаемых с помощью импульсного источника света и наблюдавшихся с использованием фотоумножителя с малой постоянной времени и импульсного осциллографа. Были получены следующие значения времен затухания Ts транс-стильбен — 6,0 нсек п-терфенил — 6,2 нсек антрацен (свежая поверхность) — 25,8 нсек нафталин — 82 нсек. Обнаружено, что затухание первых трех кристаллов подчиняется экспоненциальному закону на протяжении соответственно 100 нсек ( 17 времен затухания), 100 и 250 нсек. Высвечивание кристалла антрацена со старой поверхностью, выдержанной на воздухе, соответствует двум последовательным экспонентам с Tj 16 нсек и Тг 32 нсек. Это подтверждает и объясняет результаты наблюдений М. Д. Галанина и 3. А. Чижиковой [1751. Для других веществ таких эффектов, связанных с ухудшением поверхности, не наблюдается. [c.185]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология