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Raman-Spektroskopie

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Lynx:
Hoi Günter
Sind interessante Daten :-)
Sm3+ ist ziemlich weit verbreitet (z.B. Apatit, Pyromorphit, Mimetesit, Cerussit, Scheelit, Zirkon ...). Besonders, wenn mit 405nm anregt wird: das trifft nämlich genau die Anregungsbande von Sm3+,  das ist fast selektiv!
Da zeig ich später mal Daten - die muss ich nur vorher aufarbeiten.
Die spektrale Lage und der Fingerprint der seltenen Erden sind schon ziemlich eindeutig. Wenn für ein Mineral Daten vorliegen, dann wackelt da wenig - oder es gibt einen Grund. Und genau das kann dann spannend sein.

Gruß, Martin

Lynx:
Hoi,
nochmal kurz: Du ziehst bestimmt überall eine Nullinie ab - da verzieht es vermutlich die relativen Intensitäten der Lumineszenzbanden? Bei Er ist die "555nm-Bande" eigentlich immer die dominante gegenüber der 545nm Bande. In Deinem Spektrum kommen sie als scharfe Linie um 584cm-1 und  als "Hügelwerk" um 1000cm-1.
Gruß, Martin

guefz:
Ja, ich mache immer die gleiche Verarbeitung wie sie bei den Rruff Referenzen gemacht wurde, damit das vernünftig vergleichbar wird. In den PDFs ist aber auch der Screenshot aus der Messsoftware abgebildet. Da ist nur ein Rauschfilter (Sav.-Golay) angewendet worden und vorher die angegebene Menge an Spektren gemittelt (meist 4 oder 6).

Im Artikel von Lenz et al. schreiben sie aber schon, dass je nach Kristallstruktur geringe Abweichungen vorhanden sind.

Lynx:
Hoi Günter

Ja. Das sag ich ja auch: zum einen kannst Du Mineralarten dadurch unterscheiden und zum anderen siehst Du ggf. auch soetwas wie Verunreinigungen und Defekte, die das Gitter beeinflussen.

Raman-Spektroskopie

Hier zunächst das Beispiel Sm3+ in verschiedenen Mineralien. Grundsätzlich sind die Spektren sehr ähnlich, was sicher eine Eigenart der seltenen Erden ist. Und die ist auch nicht für alle gleich stark ausgeprägt - z.B. Ce3+, Eu2+, Yb2+ aber auch Pr3+ oder Eu3+ sind durchaus Kandidaten, die deutlich unterschiedlich Spektren haben können. Die Frage ist wie immer auch , auf welcher Skala und welche Unterschiede man betrachtet. Zurück zu Sm3+.

Der charakteristische "Vierzack" der Emissionslinien wird für Sm3+ immer(!) um 560nm, 600nm, 650m, und 705nm liegen und darum variieren. Im Fall von Sm3+ ist das leuchtende Elektron gut gegen das äußere Kristallfeld abgeschirmt, da tut sich wenig:
Die Maxima schieben ein paar nm links oder rechts, die relativen Verhältnisse einzelner Banden (und damit auch die Form innerhalb einer Bande) ändern sich mit dem Kristallfeld, d.h. mit der lokalen Umgebung also mit der Mineralart. Das ist gut im Detailbild zu sehen, wenn man z.B. die  Emission  für Apatit mit jener von z.B. Cerussit vergleicht.
Aber Achtung! Es kann immer sein, dass ein kleiner Beitrag eines anderen REE das Spektrum beeinflußt, weshalb es sich lohnt, bei verschiedenen Wellenlängen anzuregen und mehrere Stücke verschiedener Fundorte in eine Detaildiskussion mit einzubeziehen.

Zurück zu Sm3+. Wenn ich (das meine ich hier ganz konkret) einen Leuchtstoff designe, den ich in der Farbe (im Spektrum) einstellen möchte, dann liefert mir ein Sm3+ Beitrag in nahezu allen Matritzen einen zuverlässigen Orange-Beitrag mit einem Spektrum ähnlich wie die gezeigten. Pr3+ (kann auch rot) oder Eu3+ (ebenfalls auch orange) verhalten sich da anders.

Gruß, Martin

Lynx:
Hoi

Umgekehrt habe ich hier die Sm3+ Emission in verschiedenen Scheeliten zusammengetragen: da variiert nicht viel. Das heißt umgekehrt, dass die Spektroskopie hier durchaus einen Baustein zur Mineralidentifikation beitragen kann: z.B. Scheelit und Stolzit lassen sich im Sm3+ Spektrum durchaus trennen.

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