Un F-centro , centro de Farbe o centro de color (del alemán original Farbzentrum , donde Farbe significa el color y Zentrum medios centro) es un tipo de defecto cristalográfico en el que un aniónico vacante en un cristal de celosía está ocupada por uno o más desapareados electrones . Los electrones en tal vacío tienden a absorber la luz en el espectro visible, de modo que un material que generalmente es transparente se vuelve de color. Se utiliza para identificar muchos compuestos, especialmente óxido de zinc (amarillo).
Ocurrencias
Los centros de color pueden ocurrir naturalmente en compuestos (particularmente óxidos metálicos) porque cuando se calientan a alta temperatura, los iones se excitan y se desplazan de sus posiciones cristalográficas normales, dejando algunos electrones en los espacios vacíos. Este efecto también se manifiesta por compuestos iónicos que contienen defectos de exceso de metal.
Propiedades
Los centros F son a menudo paramagnéticos y pueden estudiarse mediante técnicas de resonancia paramagnética de electrones . Cuanto mayor sea el número de centros F, más intenso será el color del compuesto. Una forma de producir centros F en un cristal de forma artificial es calentarlo en una atmósfera del metal del que está constituido, por ejemplo, calentando NaCl en una atmósfera de Na metálico .
Na 0 → Na + + e -
Na + se incorpora al cristal de NaCl después de ceder un electrón.
Se genera una vacante de Cl - para equilibrar el exceso de Na + . La carga positiva efectiva de la Cl - vacante atrapa el electrón liberado por el átomo de Na.
Esta captura de los electrones por las vacantes de aniones da como resultado la formación de centros F; es decir, los electrones liberados en este proceso se difunden a los sitios vacíos donde normalmente residen iones cargados negativamente (es decir, aniones). La radiación ionizante también puede producir centros F.
Un centro H (un intersticial halógeno) es en cierto sentido lo opuesto a un centro F, de modo que cuando los dos entran en contacto en un cristal se combinan y anulan ambos defectos. Este proceso se puede fotoinducir, por ejemplo, utilizando un láser.
La formación de centros F es la razón por la que algunos cristales como el cloruro de litio , el cloruro de potasio y el óxido de zinc se vuelven rosados, lila y amarillos, respectivamente, cuando se calientan.
Ver también
- Electride , un cristal donde todos los aniones son electrones.
Referencias
- Diccionario de fotónica
- W. Hayes, AM Stoneham "Defectos y procesos de defectos en sólidos no metálicos" Wiley 1985
- JH Schulman, WD Compton "Centros de color en sólidos" Oxford, Pergamon 1962
- Berzina, B. (1998). "Formación de excitones auto-atrapados mediante recombinación estimulada de defectos primarios inducidos por radiación en haluros alcalinos". Diario de luminiscencia . 76–77: 389. Bibcode : 1998JLum ... 76..389B . doi : 10.1016 / S0022-2313 (97) 00222-6 .
- KS Jheeta y col. IUAC Delhi, revista india de física pura y aplicada 2008