Центры люминесценции ионов Cr³⁺ в пиропе Mg₃Al₂Si₃O₁₂ и гроссуляре Ca₃Al₂Si₃O₁₂

Abstract

При изучении фотолюминесценции низкохромистых пиропов и гроссуляров (в том числе и цаворитов) установлено несколько структурно неэквивалентных центров излучения Cr³⁺. Спектральное положение (ν) и значение величины расщепления (ΔR) R-линий этих центров в спектрах излучения гроссуляров и пиропов существенно различаются. Спектроскопические параметры основного типа центров (тип I) в пиропе и гроссуляре, соответственно, равны, см⁻¹: νR₁ = 14592, νR₂ = 14655, ΔR = 63 и R₁ = 14290, νR₂ = 14382, ΔR = 92. Такое различие в спектральном положении R-линий объясняется существенным различием параметров кристаллического поля Cr³⁺ в изученных минералах. С другой стороны, увеличенное значение ΔR, также как и формирование нескольких неэквивалентных центров излучения Cr³⁺ в обоих гранатах обусловлено, вероятнее всего, замещениями OH→O (особенно в гроссулярах) в разных структурных позициях.

Під час вивчення фотолюмінесценції низькохромистих піропів та гросулярів (у тому числі й цаворитів) встановлено декілька структурно нееквівалентних центрів випромінювання Cr³⁺. Спектральне положення (v) і величина розщеплення (ΔR) R-ліній цих центрів у спектрах люмінесценції гросулярів і піропів істотно різні. Спектроскопічні параметри основного типу центрів (тип I) в піропі і гросулярі, відповідно, дорівнюють, см⁻¹: vR₁ = 14592, vR₂ = 14655, ΔR = 63 і R₁ = 14290, vR₂ = 14382, ΔR = 92. Така різниця в спектральному положенні R-ліній пояснюється значною відмінністю параметрів кристалічного поля Cr³⁺ у вивчених мінералах. З іншого боку, зростання величини ΔR, так само як і формування декількох нееквівалентних центрів випромінювання Cr³⁺ в обох типах гранатів зумовлено, найвірогідніше, заміщенням OH→O (особливо в гросулярах) у різних структурних позиціях.

Several non-equivalent Cr³⁺ emission centers were revealed when studying photoluminescence of lowchromium pyropes and grossulars (including tzavorites). The spectral position (v) and splitting value (ΔR) of R-lines of these centers in the emission spectra of grossulars are quiet different as compared with the pyrope spectra. The spectroscopic parameters of the main type of centers in pyropes and grossulars (type I) are as follows, cm⁻¹: vR₁ = 14592, vR₂ = 14655, ΔR = 63 and R₁ = 14290, vR₂ = 14382, ΔR = 92, respectively. The differences in spectral position of R-lines in the spectra of the above garnets one can explain by a significant difference of the crystal field parameters of Cr³⁺ in the studied minerals. On the other hand, the increasing of ΔR value in the grossular spectra, as well as the formation of several non-equivalent Cr³⁺ emission centers in both garnets are caused most probably by OH→O substitution (especially in grossulars) in different structure sites.