固体物理--点缺陷 20.3 色心

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1、纯净卤化碱晶体在光谱的整个可见光波段中是透明的引入化学杂质引入过量的金属离子X射线或g射线辐射，中子或电子轰击电解色心是能吸收可见光的晶体缺陷寻常的晶格空位并不使卤化碱晶体赋色，虽然它会影响紫外区的吸收。有好几种方法可使晶体赋色120.3.1F心名字“F心”来自德文Farbe(彩色)一词。一般产生色心的方法是将晶体在过量碱金属中加热或用X射线辐射卤化碱晶体中与F心联系的中心吸收带(F带)2用电子自旋共振方法对F心的研究表明，它由一个负离子晶格空位束缚一个电子构成束缚于负离子空位的电子主要分布在近邻晶格空位的诸正金属离子上3当超量的碱金属原子加入到卤化碱晶体中时，就会产生相应个数的负离子空位

2、。碱金属原子的价电子并不被原子束缚，最终被束缚于一个负离子晶格空位在完整晶格中，一个负离子晶格空位的作用犹如一个孤立的正电荷，它能吸引一个电子并将它束缚F心是卤化碱晶体中最简单的俘获电子中心，其光吸收是由于中心通过电偶跃迁跃至一个束缚激发态所引起420.3.2卤化碱晶体中的其他色心F心六个最近邻离子中的某一个若为另一个不同的碱金属离子所代换，就成为FA心5两个相邻的F心构成一个M心复合的俘获电子中心由F心小组构成三个相邻的F心构成一个R心这是NaCl结构中[111]面上的一组三个负离子空位+三个电子6也能通过俘获空穴而形成色心空穴色心有别于电子色心：卤素离子填满的p6壳层中出现一个空穴将使

3、此离子具有正电子组态p5，而在p6壳层已填满的碱金属离子中添加一电子其电子组态即为p6sp6s组态像一球对称的离子；p5却像一个非对称的离子，并通过杨-特勒(Jahn-Teller)效应使其在晶体中的近邻局域常发生畸变7F心的反形体是一个被陷俘于一正离子晶格空位的空穴，但这中色心还没有在卤化碱晶体的相关实验中被证实绝缘体氧化物中的O-(称为V-)缺陷是典型的空穴色心最典型的空穴色心是VK心。卤化碱晶体中，一个空穴陷俘于一卤离子时即形成这种色心VK心类似于一负的卤族分子离子。如KCl中，它像一离子8