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Mineralienbilder: Lumineszierende Mineralien

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felsenmammut:
Glück Auf!

365nm! Das ist so bemerkenswert wie verwunderlich. Ich will nicht behaupten, dass die mir bekannten Quarze grundsätzlich nicht im langwelligen UV-Licht fluoreszieren, aber im kurzwelligen UV-Licht werden so manche Stücke richtig grün.

Mit freundlichen Grüßen

Das Felsenmammut

Haubi:
Bei meiner heutigen Fotosession lag ein merkwürdiger Sodalith vermutlich pseudomorph nach Nephelin (?) vom Mt.St.Hilaire/Canada vor meiner Linse. Ich konnte mir eine kleine UV-Spielerei nicht verkneifen...

Aber seht selber, der Kristall ist etwa 15 mm hoch und hat einen Durchmesser von 5 mm.

guefz:
Sodalith kann auch selbst langgestreckte Kristalle bilden, siehe hier. Lumineszenz habe ich aber nicht geprüft.

Lynx:
Willemit

Willemit Zn2SiO4 kann unter UV-Licht lumineszieren. Es ist allerdings keine intrinsische Lumineszenz, sondern die Lumineszenz von Mn2+ an der Stelle des Zn2+-Ions. Typischerweise wird Willemit als "nur anregbar unter kurzwelligem UV" beschrieben. Das stimmt so nicht.

Das Anregungs- und Emissionsspektrum findet man beispielsweise auf der Seite Phosphor Information and Spectra Access (PISA) VIS-Bereich von Prof. Th. Jüstel an der FH Münster. Auch wenn es sich hierbei um synthetisches Zn2SiO4:Mn2+ handelt, so gibt das die Verhältnisse wieder, wie sie auch in der Natur bei grün leuchtendem Willemit vorliegen: zwar liegt das Maximum des Anregungsspektrums im kurzwelligen UV bei rund 250 nm, aber auch zwischen 350 und 400 nm ist die Lumineszenz anregbar.

Mit der scharfen Quecksilberlinie eine UV-Röhre wird nur ein kleiner Überlapp des Anregungslichtes der Lampe mit dem Anregungsspektrum des Willemits erreicht - der Wilemit funzelt nur. Mit einer LED-Taschenlampe, die zudem deutlich mehr Leistungsdichte bringt, als eine Röhre, hat man einen deutlich besseren Überlapp: typische UV 365 nm LEDs mit Halbwertsbreiten von ca 10 nm können durchaus in einem signifikaten Bereich Willemit anregen, zumal im Sockel bis knapp 400 nm emittiert wird. Willemit mit einer UV-365nm-LED-Taschenlampe beleuchtet ist ziemlich hell.

Desweiteren muss Willemit keineswegs grün leuchten - auch gelbe Lumineszenz kommt durchaus vor. Und zwar wohl vom selben Aktivator, nämlich wiederum Mn2+. In mehreren Veröffentlichungen (Feldman 1958, Takesue 2008, Tsai 2011, Zaid 2016, Samsudin 2016) wird beschrieben, dass in Beta-Zn2SiO4 das Mn2+-Ion gelb luminesziert. Es scheint - folgt man den beschriebenen Reaktionbedingungen - durchaus denkbar, dass sich diese Phase auch natürlich bildet und zur gelben Lumineszenz führt.

Beide Formen, gelb und grün, können Nachleuchten (persistente Lumineszenz) zeigen. Mein Eindruck war, dass für die grüne Lumineszenz mehr Energie nötig ist als für die gelbe: bei Anregung mit 280 nm leuchten beide nach, bei Anregung mit 365 nm nur die gelbe Form. Dies wäre damit konsitent, dass bei der gelben Lumineszenz die Niveaus des Mn2+ näher am Leitungsband liegen.

Hier nun nochmals der Vergleich:
Grün leuchtend von Franklin (rechter Stein im linken Bild), gelb von Mindouli (Kongo), beide Male mit einer LED Taschenlampe UV 365 nm beleuchtet.

Mineralienbilder: Lumineszierende Mineralien

Mehr - und schönere Bilder anderer Fotografen - auf der Seite von Willemit





Samsudin, N. F., Matori, K. A., Wahab, Z. A., Liew, J. Y. C., Fen, Y. W., Ab Aziz, S. H., & Zaid, M. H. M. (2016). Low cost phosphors: Structural and photoluminescence properties of Mn2+-doped willemite glass-ceramics. Optik, 127(19), 8076-8081.
 
Zaid, M. H. M., Matori, K. A., Aziz, S. H. A., Kamari, H. M., Wahab, Z. A., Fen, Y. W., & Alibe, I. M. (2016). Synthesis and characterization of low cost willemite based glass–ceramic for opto-electronic applications. Journal of Materials Science: Materials in Electronics, 27(11), 11158-11167. 

Tsai, M. T., Wu, J. M., Lu, Y. F., & Chang, H. C. (2011). Synthesis and luminescence characterization of manganese-activated willemite gel films. Thin Solid Films, 520(3), 1027-1033. 

Feldman, C., & O’Hara, M. (1958). Luminescent Phases in Willemite Films. JOSA, 48(11), 816-820.

Takesue, M., Suino, A., Shimoyama, K., Hakuta, Y., Hayashi, H., & Smith Jr, R. L. (2008). Formation of α-and β-phase Mn-doped zinc silicate in supercritical water and its luminescence properties at Si/(Zn+ Mn) ratios from 0.25 to 1.25. Journal of crystal growth, 310(18), 4185-4189. 

Lynx:
Hallo zusammen

zwischen drin was größeres.

Calcit vom Großtagebau Kamsdorf, leuchtet weisslich unter UV und zeigt persistente Lumineszenz (die ich nicht fotografiert bekomme).

Mineralienbilder: Lumineszierende Mineralien

Chalcedon-Geode (Chihuahua, Mexico): Durch eingebautes Uranyl leuchtet die Geode grünlich. Im Zentrum ein weiss lumineszierender (und nachleuchtender) Calcit.

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Grüße, Martin

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