Войти
F-центр в кристалл NaCl . F-центр, центр Фарбе или центр цвета (от оригинального немецкого Farbzentrum, где Farbe означает цвет, а zentrum означает центр) - это тип кристаллографического дефекта в котором анионная вакансия в кристаллической решетке занята одним или несколькими неспаренными электронами. Электроны в такой вакансии имеют тенденцию поглощать свет в видимом спектре, так что материал, который обычно прозрачный, становится окрашенным. Он используется для идентификации многих соединений, особенно оксида цинка (желтый).
Центры окраски могут возникать естественным образом в соединениях (особенно в оксидах металлов), потому что при нагревании до высокой температуры ионы становятся возбужденными и смещаются из своих нормальных кристаллографических положений, оставляя после себя некоторые электроны в освободившихся пространствах. Этот эффект проявляют и ионные соединения, содержащие металлоизбыточные дефекты.
F-центры часто бывают парамагнитными и могут быть изучены методами электронного парамагнитного резонанса. Чем больше количество F-центров, тем ярче цвет соединения. Одним из способов создания F-центров в кристалле искусственно является нагревание его в атмосфере металла, из которого он состоит, например, нагрев NaCl в атмосфере металлического Na.
Na → Na + e. Na включается в кристалл NaCl после отказа от электрона.. Для уравновешивания избытка Na создается вакансия Cl. Эффективный положительный заряд вакансии Cl захватывает электрон, выпущенный атомом Na.
Этот захват электронов анионными вакансиями приводит к образованию F-центров; то есть электроны, высвобождаемые в этом процессе, диффундируют к свободным местам, где обычно находятся отрицательно заряженные ионы (то есть анионы). Ионизирующее излучение также может образовывать F-центры.
H-центр (межузельный галоген) в некотором смысле противоположен F-центру, поэтому, когда два входят в контакт в кристалле, они объединяются и компенсируют оба дефекта. Этот процесс можно вызвать фотоиндуцированием, например, с помощью лазера.
Образование F-центров является причиной того, что некоторые кристаллы, такие как хлорид лития, хлорид калия и оксид цинка, становятся розовыми, сиреневыми. и желтый соответственно при нагревании.
.
