Центры свечения

Центры свечения, центры люминесценции, дефекты кристаллической решётки, обусловливающие свечение люминофора (см. Люминесценция). В кристаллофосфорах Ц. с. могут быть обусловлены структурными дефектами кристаллической решётки (катионные и анионные вакансии, междуузельные атомы и ионы) — собственные Ц. с., и активаторами (специально вводимыми атомами и ионами) — примесные Ц. с. Простой Ц. с. представляет собой точечный структурный дефект или одиночный атом (ион) активатора, сложный — пары дефектов или атомов активатора (часто разнородных), а также их агрегаты. В люминесцентных стеклах Ц. с. примесные, они создаются при изготовлении стекол добавлением активатора в шихту.

  Основные характеристики Ц. с. — спектры поглощения и испускания. Спектр поглощения, как правило, находится в области прозрачности кристалла и поэтому Ц. с. часто являются и центрами окраски. Однако не все центры окраски люминесцируют; с другой стороны, если поглощение Ц. с. находится в области собственного поглощения кристалла, то он будет люминесцировать, не являясь центром окраски. Спектры поглощения и испускания простых примесных Ц. с. генетически связаны с атомами активатора. Так, при активации люминофора нонами редкоземельных элементов спектры Ц. с. оказываются линейчатыми, обусловленными квантовыми переходами во внутренних электронных оболочках иона. Воздействие решётки проявляется в смещении и расщеплении линий кристаллическим полем (Штарка эффект) и в наложении добавочных частот, соответствующих колебаниям решётки (см. Спектры кристаллов). При активации люминофора атомами элементов, спектры которых обусловлены переходами во внешней электронной оболочке, воздействие решётки приводит к уширению спектральных линий и превращению их в широкие полосы. Обычно ионы активатора замещают в регулярной решётке катион, однако при некоторых условиях синтеза люминофора они могут локализоваться также и на внутренних дефектных плоскостях кристалла или по соседству с каким-либо структурным дефектом, тоже образуя Ц. с. Часто в одном люминофоре существуют два и более типов Ц. с., которые могут взаимодействовать друг с другом, обмениваясь электронами и дырками (рекомбинационное взаимодействие) или непосредственно энергией возбуждения (резонансное взаимодействие).

  Лит.: Левшин В. Л., фотолюминесценция жидких и твёрдых веществ, М. — Л., 1951; Феофилов П. П., Поляризованная люминесценция атомов, молекул и кристаллов, М., 1959; Антонов-Романовский В. В., Кинетика фотолюминесценции кристаллофосфоров, М., 1966.

  З. Л. Моргенштерн.