Mineralien / Minerals / Minerales > Fluoreszenz, Lumineszenz / Fluorescence, Luminescence
Lumineszierende Mineralien: Spektroskopie
Lynx:
Ok. Ich glaub wir können hier aufhören, das wird jetzt zu Off-topic.
Gruß und gute Nacht.
guefz:
Hallo,
ich hatte vor kurzem die Gelegenheit einen gezüchteten Kristall von Gd2Mo3O12 mit dem Ramanspektrometer zu messen. Anregung bei 532 nm mit grob geschätzten 30 mW fokussiert auf etwa 25µm Durchmesser. Da der Kristall nicht dotiert sein soll, müssten fast alle sichtbaren Banden Gd-Fluoreszenz zeigen, irgendwo wird da aber noch die Molybdat-Ramanbande dabei sein. Ich habe den Screenshot diesmal sowohl mit der Wellenlängenskala als auch mit Wellenzahlenskala gemacht.
Bis denn
Günter
Natuerlich:
Hi,
https://digitalcommons.unl.edu/cgi/viewcontent.cgi?article=1022&context=physicshardy
Raman Spectrum of Gadolinium Molybdate Above and Below the Ferroelectric Transition
Polarized Raman spectra of Gd2(MoO4)3 in its orthorhombic structure
Lucazeau Guy,Machon Denis
https://doi.org/10.1002/jrs.1456
habe ich auf die Schnelle gefunden. Hilft das?
LG
Natürlich
guefz:
Der zweite Artikel sieht verwertbar aus. Da dort mit 488nm Anregung gemessen wurde, sind die Banden, die bei meiner Messung beim gleichen Raman-Shift (Wellenzahlenskala) liegen, originäre Ramanbanden. D. h. die Doppelbande 943/959 und auch die Banden bei 821 und 850 sind Ramanbanden und durch unterschiedliche Schwingungen der Molybdatgruppe bedingt. 743 sollte auch eine Raman-Bande sein. Die Banden zwischen 300 und 600 dürften dagegen Fluoreszenzbanden sein, ebenso alle Banden über 1500 Wellenzahlen. Kleinere Ramanbanden sind bei mir im Rauschen untergegangen.
Lynx:
Hmmmmm. Aber wahrscheinlich nicht von Gd3+.
Im Dieke Diagramm (z.B. hier: Kück, S. (2001). Laser-related spectroscopy of ion-doped crystals for tunable solid-state lasers. Applied Physics B, 72(5), 515-562. oder: https://www.researchgate.net/figure/Energy-level-diagram-of-RE-3-in-LaCl-3-Dieke-diagram-290_fig26_225635827)
sieht man, dass der Übergang von Gd3+ in den Grundzustand einen sehr großen Energieabstand hat. Da muss man erstmal drüber. Das ist UV. Evtl hast Du so viele Photonen, dass Mehrphotonenprozesse anregen und dann eben vielleicht doch Gd3+ angeregt wird. Die Energie ist aber mindestens 32000cm-1 d.h. ca. 312 nm. Da braucht es dann eine Vervierfachung auf 266 nm (Verdreifachung auf 355 nm reicht nicht). Ist sehr unwahrscheinlich. Deshalb vermute ich, dass eine Verunreinigung leuchtet. Bei den Seltenen Erden (SE) sind häufig Spuren der anderen SE im Edukt noch vorhanden. Das kann reichen.
EDIT 1: Zur kurzen Erklärung: Das Dieke Diagramm zeigt die Lage der verscheidenen Niveaus für seltene Erden (in einer Matrix). Daraus kann man die Übergangsenergien ablesen. Bei Gd3+ liegen alle weiteren Niveaus in einigem Abstand vom Grundzustand, es braucht also viel Energie, um einer Anregung zu erreichen. Das ist jetzt eine schelle und grobe Erklärung, im Detail steckt da noch viel mehr dahinter, und - auch wenn sich so viel nicht tut - eigentlcih muss das für jedes Material extra gerechnet werden, wenn man es exakt haben will. Für grobe Abschätzungen reicht es aber auch so. Noch ein hübsches Dieke-Diagramm:
Dieke diagram J.P.Feist
EDIT 2: Verunreinigungen. Grundsätzlich ist Raman Streuung (im Festkörper) um ein Vielfaches (viele Größenordnungen) weniger effizient als eine Lumineszenz. Das heisst, dass eine Raman-Spektrometer sehr empfindlich messen können muss bei zusätzlich langen Integrationszeiten. Das bedeutet natürlcih umgekehrt, dass auch sehr kleine Konzentrationen von Verunreinigungen bereits ein messbares Lumineszenzsignal hervorrufen können...
EDIT 3: Tippfehler ausgebessert - Danke Markus (etalon)
Gruß, Martin
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