Синтез минералов Том 1 - Хаджи В.Е.
Скачать (прямая ссылка):
В дальнейшем было установлено, что если облучение ведется прн комнатных температурах, то щелочной ион диффундирует от образовавшегося Al-центра, однако понижение температуры кварца до 80—90 К и ниже препятствует такой диффузии (в этом случае наблюдается CTC от щелочного иона), и характеристики наблюдаемых в этом случае Al-центров несколько отличаются от вышеприведенных. Аналогичным образом основные спектроско-
53 пические данные Al-центров в случае, если компенсатором является протон (такие центры образуются только тогда, когда облучение ведется при Г<130 К; при более высокой температуре такие центры распадаются) или одновременно литий с протоном (центры цитриновой окраски), отличаются от таковых для Al-центров дымчатой окраски (табл. 6). В табл. 6 приведены данные и для Al-центров дымчатой окраски, получаемых электролизом в вакууме прн высоких температурах.
Отметим, что псевдоось симметрии ^-тензора близка к направлению линии, соединяющей в структуре кварца два кремния, а тензора CTC — к линии, соединяющей кислород с кремнием. Таким образом, каждому из трех различных (но кристаллографически эквивалентных) Si (Al)-тетраэдров в элементарной ячейке соответствуют две группы линий в спектре ЭПР, что позволяет оценить относительную «заселенность» примесным алюминием этих тетраэдров.
Для кварца с дымчатой окраской характерно наряду с интенсивным поглощением в ультрафиолете при Я<250 нм появление полос 450 и 620 нм. Основные и первые возбужденные состояния О-центра имеют конфигурации (spz)2px и (spz)px2. Спин-орбитальное взаимодействие смешивает эти состояния, и в первом приближении имеем gx^gz—ge, a gy~ge + (2?е2)/А, где константа спин-орбитального взаимодействия, ?<, = 2,0023, є — амплиі туда Pz в (spz), А — разделение двух нижних состояний. Для Sv^gyy и I= 150 см-1 получено А/є2 ~ 5000 см-1 [48].
Следует также отметить, что в тетраэдре из четырех кислоро-дов два расположены несколько ближе (~1,5%), чем два других. Это приводит к тому, что «дырка» может быть локализована на любом из этих кислородов, при этом образуется своеобразная система из двух уровней, расположенных довольно близко. В результате возникает возможность тепловых переходов между та'кими близлежащими уровнями, что существенно при спин-фо-нонном взаимодействии и приводит к сложной зависимости времени спин-решеточной релаксации.
Оказалось, что при температуре 77 К более 98 % захваченных «дырок» локализовано на кислородах одного типа, тогда как при температурах около 300 К — до 75%. Относительная заселенность кислородов различного типа описывается формулой _ АЕ
NJN2= е kT , причем в области ~ 100 К А? = 0,03 эВ. Таким образом, второе состояние «дырки» можно рассматривать как возбужденное состояние на близлежащем уровне.
Полоса 450 нм в дымчатом кварце (в случае с радиационной цитриновой окраской эта полоса расположена в области 400 нм) связана с переносом заряда между электронными уровнями кислородов, тогда как полоса 620 нм окончательно не идентифицирована. Она обязательно присутствует во всех кварцах с различными (по компенсации) типами Al-центров без какого-либо сдвига в отличие от полосы в области 400—450 нм, поглощение 54 X
U Ц H eg
IT p.
SU
и H S1-»
o.
O
« »H
< I
Я
U H U
'S >"
O ™
ь O
S m OJ S S V O.H
O w
я
Sp S
? га Ь
а,
га
в о а, (-
S
S
S
ж S
(-и S
а,
(-ж га а, га X
V
S
ж
и
V T
5 с о ж
и
6
ж
V E
U
и о. с о
>л сч N. о — Ь>
СОФ* СМ* <5 та О со"00*— Й
t*- Фэ ИСЧЮ со О СО e^
1 I г 1 г Г I
t-._<M_CM_ M со со (N--IO
о"ю Tf СО—*СМ* о'см'ао"
—'t-Ю — ю (N QO
•Я
Z
к л
4
_ га
5 00 g
со
SCM to О -Ч-
со со — сою
й
СО
O CO t- о
—'о о —
I++ I
СО (О — О COt^
— оо U
I++ ?
QO QO
О) ¦ч-
со
00 о
Yrf-Tn
во
IO
to
оо*
SS. ь2
S-0 ь 1
о Il ° Il У оУ о-
?-* oh о
0>00—' h"» 00 h"» Ю ^ О
-—' >-*»/ t тТ
о оо со по — IO — Ю Ю CM IO
. „ - *н
Ю <N I
1 + и
СО
СО
о
СО о Il
— CM
— ю Cl
2 — S л ч
я-
X
й®
< QO
ю
I I I
ООО
о_оо„ о" о" о"
СО СП 00
о о ю <м"<м"<м"
СО 00 CM CM СП О О СО ОО*
ооо„
CM СМ* СМ*
со
о —
о о
4-І W « _
ООО 0_0_о CM См"ем" CM С4) CM
tH Ot СО PH W п ч aI N
ЬоЬооо 1ДД tio Qo Qo Qo
о
СО
ооем
J» N <ЗС QO
OSO OlON О) OO
СО
Г--8
Qo Од Qo QO
+ X
+ 3
+ се
г
ж 13
+
QO <
S S
а» X S !>>
и Я
QJ СО
" 9
>ч Я
4
<о П
о
т
9S t-
5 О я а. к
а> *
д. а»
е- Л
о
С "
Stf ¦ t—
Ён
Ss
IU
«
41
*
(2
а, ь
S V Cf
»5
Z
S S S
г 2 ч
га X
а Ct
ЧІ s
sS S 5
и
га .
а,^ g*
о СО
§ Il
ЇГ
з Ь. « .
-KS ь
S V
? а) д
Г5 55 < к в
Cl. M
о
SK
о
S О.
ь
S Cf
я
о к о
S
Я о а. о
а S о ж
с >;
а. (-
S m
Oj то ?<§•
— щ
< о.
55
1 а
«
