Centre F

Un centre F^[1] (issu de l'allemand Farbzentrum, centre de couleur) est un défaut cristallin caractérisé par le remplissage d'une lacune anionique dans un cristal par un ou plusieurs électrons non appariés. Dans une telle lacune, les électrons piégés tendent à absorber la lumière visible et ainsi les matériaux concernés peuvent devenir colorés.

Les centres F sont souvent paramagnétiques et peuvent ainsi être étudiés par résonance paramagnétique électronique (RPE). Des centres F peuvent être produits en chauffant un cristal en présence d'une atmosphère du métal constituant le matériau, par exemple NaCl chauffé dans une atmosphère de Na :

Na⁰ → Na⁺ + e⁻ ; le cation Na⁺ est incorporé dans la structure cristalline de NaCl ; des lacunes de Cl⁻ sont produites par l'excès de Na⁺ et ces lacunes anioniques capturent les électrons libres disponibles (e⁻), formant les centres F. Un rayonnement ionisant peut aussi produire de tels centres.

Un centre H (un atome interstitiel d'un halogène) peut être vu comme l'opposé d'un centre F. La recombinaison des deux supprime le défaut. Ce processus peut être photoinduit et s'accompagne du blanchiment du minéral qui se décolore sous l'effet de la recombinaison rendue possible par l'énergie apportée par les photons.

Notes et références

(en) Cet article est partiellement ou en totalité issu de l’article de Wikipédia en anglais intitulé « F-center » (voir la liste des auteurs).

↑ J. Friedel, « Structure des centres colorés », Le Journal de Physique Colloques, vol. 28, n^o C4,‎ 1^er août 1967, C4–3–C4-9 (ISSN 0449-1947, DOI 10.1051/jphyscol:1967401, lire en ligne, consulté le 15 avril 2017).

Photonics Dictionary.
W. Hayes et A.M. Stoneham, Defect and Defect Processes in Nonmetallic Solids, Wiley, 1985.
J.H. Schulman et W.D. Compton, Color Centers in Solids, Oxford, Pergamon, 1962.
(en) B. Berzina, « Formation of self-trapped excitons through stimulated recombination of radiation-induced primary defects in alkali halides », Journal of Luminescence, vol. 76-77,‎ 1998, p. 389 (DOI 10.1016/S0022-2313(97)00222-6, Bibcode 1998JLum...76..389B).
K.S. Jheeta et al., IUAC Delhi, Indian Journal of Pure & Applied Physics, 2008.

[1] J. Friedel, « Structure des centres colorés », Le Journal de Physique Colloques, vol. 28, n^o C4,‎ 1^er août 1967, C4–3–C4-9 (ISSN 0449-1947, DOI 10.1051/jphyscol:1967401, lire en ligne, consulté le 15 avril 2017).

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