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Autor Thema: Mineralienbilder: Lumineszierende Mineralien  (Gelesen 7344 mal)

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Offline Lynx

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Hallo zusammen,

in diesem Thread wollte ich vorschlagen, Bilder lumineszierender Mineralien zusammenzutragen. Vielleicht mit kurzer Beschreibung, was zu sehen ist. Vielleicht mit Literaturhinweis, vielleicht mit kurzem Statement zur Technik, vielleicht auch einmal ein Spektrum-

Viele Grüße,
Martin
« Letzte Änderung: 01 Mai 20, 00:35 von Lynx »

Offline Lynx

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Re: Mineralienbilder: Leuchtende Mineralien
« Antwort #1 am: 30 Apr 20, 15:56 »
Haüyn

Das Mineral mit der Chemie Na3Ca(Si3Al3)O12(SO4) gehört zur Sodalith-Gruppe. Die Mitglieder dieser Gruppe sind für ihre Lumineszenz bekannt. Dabei erscheint es zunächst erstaunlich, dass ein blaues Mineral  orange leuchtet. Dabei liegt das Emissionsmaximum der breiten Lumineszenz um 630 nm (1,2). Das Absorptionspektrum (3) wiederum zeigt eine starke und breite Bande bei 600 nm  während umgekehrt minimale Absorption bei 470 nm vorliegt: gelb, grün und orange wird von Haüyn absorbiert, während blau reflektiert wird. In Konsequenz erscheint der Kristall bei Tageslicht deshalb blau.
Als Leuchtzentren agiert S2-. Es handelt sich also nicht um die Lumineszenz eines Fremdions, auch wenn in der Sodalith-Gruppe Lumineszenzen von Fremdionen auftreten können (2).
Gruß, Martin

Deutschland/Rheinland-Pfalz/Mayen-Koblenz-Kreis/Mendig, Verbandsgemeinde/Wingertsberg
Mineralienbilder: Lumineszierende Mineralien
     Deutschland/Rheinland-Pfalz/Mayen-Koblenz-Kreis/Mendig, Verbandsgemeinde/Wingertsberg
Mineralienbilder: Lumineszierende Mineralien


Bilder. Hauyn unter 365 nm gefilterter Anregung und im Weißlicht.


Literatur:
(1) Sidike, A., Sawuti, A., Wang, X. M., Zhu, H. J., Kobayashi, S., Kusachi, I., & Yamashita, N. (2007). Fine structure in photoluminescence spectrum of S 2− center in sodalite. Physics and Chemistry of Minerals, 34(7), 477-4.
(2) Gaft, M., Reisfeld, R., & Panczer, G. (2015). Modern luminescence spectroscopy of minerals and materials. Springer. Sodalithgruppe siehe S. 181 ff.
(3) Kiefert, L., & Hänni, H. A. (2000). Gem-quality haüyne from the Eifel district, Germany. Gems and Gemmology, 36, 246-253.

Siehe auch Hauyn bei fluomin.org
« Letzte Änderung: 01 Mai 20, 13:18 von Lynx »

Offline oliverOliver

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Re: Mineralienbilder: Leuchtende Mineralien
« Antwort #2 am: 30 Apr 20, 19:46 »
hallo Martin.
dieser fachlich fundierte und äußerst informative Beitrag wäre m.E. doch beinahe als Lexikon-Beitrag besser aufgehoben denn als Forums-Posting - müssten wir nur überlegen, wo das passend unterzubringen wäre.
Entweder direkt beim Hauyn? Oder als Untersparte bei Lumineszenz? Da müsst ich mir erst anschaun wie die Lumineszenz-Lexikonseite strukturiert ist ...

Offline Lynx

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Re: Mineralienbilder: Leuchtende Mineralien
« Antwort #3 am: 30 Apr 20, 20:07 »
Hallo Oliver.
Ziel ist langfristig ein Lexikon Beitrag zu lumineszenzten Mineralien. Aber so schnell bin ich nicht - und ich würde mich freuen, wenn noch mehr Leute beitragen. Daher der Thread, quasi als kontinuierliches (Ideen-) Sammeln.
Nicht jeder Beitrag wird-soll-muss so sein...
Gruß, Martin
« Letzte Änderung: 30 Apr 20, 23:51 von Lynx »

Offline Lynx

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Re: Mineralienbilder: Leuchtende Mineralien
« Antwort #4 am: 30 Apr 20, 23:47 »
Zum Vergleich mit dem Hauyn von oben hier noch Sodalith vom Mont Saint-Hilaire, fotografiert von Stefan (skibbo).
Gruß, Martin

Kanada/Québec/Montérégie, Region/La Vallée-du-Richelieu RCM/Mont Saint-Hilaire
Mineralienbilder: Lumineszierende Mineralien

Offline oliverOliver

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Re: Mineralienbilder: Lumineszierende Mineralien
« Antwort #5 am: 01 Mai 20, 12:29 »
Zitat
Daher der Thread, quasi als kontinuierliches (Ideen-) Sammeln.

hab ich fast so vermutet - gute Idee!  :D

Offline Josef 84,55

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Re: Mineralienbilder: Lumineszierende Mineralien
« Antwort #6 am: 01 Mai 20, 13:34 »
Hallo Martin,

ich habe 2012 mal dieses Bildpaar gemacht:

Österreich/Salzburg/Zell am See, Bezirk (Pinzgau)/Bramberg am Wildkogel/Habachtal/Leckbachgraben (Leckbachrinne)/Smaragdlagerstätte
Mineralienbilder: Lumineszierende Mineralien

Österreich/Salzburg/Zell am See, Bezirk (Pinzgau)/Bramberg am Wildkogel/Habachtal/Leckbachgraben (Leckbachrinne)/Smaragdlagerstätte
Mineralienbilder: Lumineszierende Mineralien


Grüße Josef

Offline Embarak

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Re: Mineralienbilder: Lumineszierende Mineralien
« Antwort #7 am: 01 Mai 20, 14:57 »
Hallo,

@Martin, Der thread ist eine interessante Idee. Bin gespannt, was da noch kommt.

Zum Einstieg eine Kombination von Powellit, Apophyllit und Stilbit, auf den ersten Blick nicht so leicht zu unterscheiden;
alle 3 mehr oder weniger lachsfarben. Erst unter lang- und kurzwelligem UV-Licht ist der Powellit deutlich identifizierbar.
Im Lexikon als Satellitenbilder verknüpft. Bilder von 2018. Powellit bei Fluomin.

Indien/Maharashtra/Ahmadnagar (Ahmednagar), Distrikt/Sakur (Shakur; Chakur; Sakhur)
Mineralienbilder: Lumineszierende Mineralien
Indien/Maharashtra/Ahmadnagar (Ahmednagar), Distrikt/Sakur (Shakur; Chakur; Sakhur)
Mineralienbilder: Lumineszierende Mineralien
Indien/Maharashtra/Ahmadnagar (Ahmednagar), Distrikt/Sakur (Shakur; Chakur; Sakhur)
Mineralienbilder: Lumineszierende Mineralien



Weiter geht's mit einem interessanten Effekt mit dem englischen Begriff tenebrescence, was reversiblen Photochromismus beschreibt.

Dieser Hackmanit aus dem Koksha-Tal in Afghanistan ist bei Tageslicht eher rosa, ist unter langwelligem UV-Licht orange-rot,
erscheint aber nach längerer UV-Bestrahlung bei Tageslicht violett. Diese Färbung hält mehrere Minuten an und verändert sich danach wieder zu rosa.
Der Vorgang ist beliebig wiederholbar. Im Lexikon als Satellitenbilder verknüpft. Bilder von 2011. Hackmanit bei Fluomin.

Afghanistan/Badachshan (Badakhshan; Badahsan), Provinz/Kuran va Munjan, Bezirk/Kokscha-Tal
Mineralienbilder: Lumineszierende Mineralien
Afghanistan/Badachshan (Badakhshan; Badahsan), Provinz/Kuran va Munjan, Bezirk/Kokscha-Tal
Mineralienbilder: Lumineszierende Mineralien
Mineralienbilder: Lumineszierende Mineralien


Norbert


Offline uwe

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Re: Mineralienbilder: Lumineszierende Mineralien
« Antwort #8 am: 01 Mai 20, 15:25 »
Hier mal ein Mineral, welches man ausschließlich unter UV-Licht sieht: Malayait-

Gruß
Uwe

Offline Lynx

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Re: Mineralienbilder: Lumineszierende Mineralien
« Antwort #9 am: 01 Mai 20, 17:36 »
Hallo zusammen,

vielen Dank Josef, Norbert und Uwe für Eure Beiträge :-)

Weiter so!

Gruß,
Martin

Offline oliverOliver

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Re: Mineralienbilder: Lumineszierende Mineralien
« Antwort #10 am: 01 Mai 20, 17:40 »
hallo Uwe,
das Foto wär was fürs Lexikon - da gibt es erst 3 Malayait-Bilder!

Offline Lynx

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Re: Mineralienbilder: Lumineszierende Mineralien
« Antwort #11 am: 01 Mai 20, 18:18 »
@Smaragd Be3(Al,Cr)2Si6O18

Im Smaragd ist Chrom das farbgebenden Ionen (1,2,3). Beryll kann allerdings auch durch Vanadiumionen grün gefärbt sein, bei der Varietät Heliodor übernimmt Fe3+ die Rolle und bei Aquamarin ist es die Kombination aus Fe2+/Fe3+.

Im Smaragd nimmt Cr3+ den Platz von Al3+ ein, wobei das Cr3+ die tiefrote Lumineszenz (Emission um 680 nm /682 nm, Chrom-R-Linien) liefert  - wie bei Rubin (chromdotiertes Aluminiumoxid Al2O3:Cr)). Das Anregungsspektrum zeigt mehrere breite Bande: im UV, um 440 nm sowie um 600 nm.

Details des Lumineszenzverhaltens hängen unter anderm auch vom Gehalt an Eisen, Vanadium oder andern Fremdionen sowie von der Cr-Konzentration ab (1,4). Im Übrigen liefert Fe3+ in Beryll eine breite Bande bei 720 nm und Mn2+ schmale Banden bei 480 und 570 nm (1).
Spektroskopische Untersuchungen können helfen den Ursprung eines Smaragds einzugrenzen (auch hinsichtlich natürlicher oder synthetischer Entstehung), da unterschiedliche, regional typische Einflüsse die Lumineszenzbanden verändern (5,6).

(1) Gaft, M., Reisfeld, R., & Panczer, G. (2015). Modern luminescence spectroscopy of minerals and materials. Springer. Beryll: S. 147 ff.
(2) Ohkura, H., Hashimoto, H., Mori, Y., Chiba, Y., & Isotani, S. (1987). The luminescence and ESR of a synthetic emerald and the natural ones mined from Santa Terezinha in Brazil. Japanese journal of applied physics, 26(9R), 1422.
(3) Moroz, I., Roth, M., Boudeulle, M., & Panczer, G. (2000). Raman microspectroscopy and fluorescence of emeralds from various deposits. Journal of Raman Spectroscopy, 31(6), 485-490.
(4) Ollier, N., Fuchs, Y., Cavani, O., Horn, A. H., & Rossano, S. (2015). Influence of impurities on Cr3+ luminescence properties in Brazilian emerald and alexandrite. European Journal of Mineralogy, 27(6), 783-792.
(5) Thompson, D. B., Kidd, J. D., Åström, M., Scarani, A., & Smith, C. P. (2014). A Comparison of R-line Photoluminescence of Emeralds from Different Origins. Journal of Gemmology, 34(4).
(6) Karampelas, S., Al-Shaybani, B., Mohamed, F., Sangsawong, S., & Al-Alawi, A. (2019). Emeralds from the Most Important Occurrences: Chemical and Spectroscopic Data. Minerals, 9(9), 561.

Offline Lynx

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Re: Mineralienbilder: Lumineszierende Mineralien
« Antwort #12 am: 01 Mai 20, 18:47 »
@Hackmanit Na8Al6Si6O24(Cl2,S) Var. von Sodalith

Das photochrome Verhalten von Hackmanit(1) (photochrom: Farbänderung aufgrund von Bestrahlung mit Licht) beruht auf einem Mechanismus, der dem von Thermolumineszenz und persistenter Lumineszenz (Nachleuchten) ähnelt. Durch die Bestrahlung mit Licht (bei Hackmanit UV) werden Ladungsträger (Elektronen) in einen Defektzustand gehoben, in dem sie metastabil gefangen sind (es handelt sich in Festkörpern i.d.R. nicht um Triplettzustände eines Leuchtzentrums sondern um Grundzustände von Fremdionen/Fehlstellen). Durch die Reduktion des Defektzustands entsteht ein Farbzentrum, das zu einem veränderten Absorptionsverhalten des Festkörpers (hier: des Hackmanits) führt. Nachdem dieser reduzierte Defektzustand gegenüber Energiezufuhr (Erwärmen, evtl. auch Belichten bei anderer Wellenlänge) nur metastabil ist, bleicht die Verfärbung mit der Zeit wieder aus.

Je nachdem, was für ein System vorliegt, kann die photochrome Farbänderung bei Raumtemperatur mehr oder weniger stabil sein:
Stabile Farbänderung bedeutet, dass die Fallenzustände einen großen Abstand vom Leitungsband haben und wenige (keine) "alternativen" Relaxationsmechanismen wie Energietransferreaktionen zugänglich sind. Die Farbänderung ist dann stabil (bei Raumtemperatur). 
Bei einer reversiblen Photochromie läuft der Relaxationsprozess in der Regel thermisch getrieben "für das menschliche Auge sichtbar schneller" ab.
Physikalisch lässt sich die Trennung reversibel/irreversibel bei Festkörper-Photochromie schwer fassen: die Zeit, die es braucht bis der Effekt bleicht, kann von Sekunden bis vermutlich Jahrtausenden reichen. Und durch externe Energiezufuhr erreicht man of tirgendwann den Ausgangszustand wieder - vielleicht ist dann aber der Festkörper doch schon im Phasenübergang. Dann wäre die Photochromie eher irreversibel....


(1) Vuori, S. (2019). Synthetic hackmanites as detection materials for ionizing radiation. Thesis, University of Turku.
(2) Carvalho, J. M., Norrbo, I., Ando, R. A., Brito, H. F., Fantini, M. C., & Lastusaari, M. (2018). Fast, low-cost preparation of hackmanite minerals with reversible photochromic behavior using a microwave-assisted structure-conversion method. Chemical communications, 54(53), 7326-7329.
« Letzte Änderung: 01 Mai 20, 20:16 von Lynx »

Offline Bode

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Re: Mineralienbilder: Lumineszierende Mineralien
« Antwort #13 am: 01 Mai 20, 21:14 »
Hallo

Hier mein erstes Stück aus Südfrankreich das ich durch Zufall mit UV Licht angeleuchtet hatte.

Frankreich/Provence-Alpes-Côte d'Azur, Region/Hautes-Alpes, Département/Gap, Arrondissement/Garde-Colombe/Saint-Genis
Mineralienbilder: Lumineszierende Mineralien
,Frankreich/Provence-Alpes-Côte d'Azur, Region/Hautes-Alpes, Département/Gap, Arrondissement/Garde-Colombe/Saint-Genis
Mineralienbilder: Lumineszierende Mineralien


Ich habe darauf hin fast 1000 Stücke durchgesehen aber dieses ist einzigartig. Weitere Aufnahmen folgen.

Viele Grüße
Georg Bode

Offline Bode

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Re: Mineralienbilder: Lumineszierende Mineralien
« Antwort #14 am: 02 Mai 20, 19:46 »
Hier noch drei Stücke vom selben Fundort.

Frankreich/Provence-Alpes-Côte d'Azur, Region/Hautes-Alpes, Département/Gap, Arrondissement/Garde-Colombe/Saint-Genis
Mineralienbilder: Lumineszierende Mineralien
,Frankreich/Provence-Alpes-Côte d'Azur, Region/Hautes-Alpes, Département/Gap, Arrondissement/Garde-Colombe/Saint-Genis
Mineralienbilder: Lumineszierende Mineralien
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Frankreich/Provence-Alpes-Côte d'Azur, Region/Hautes-Alpes, Département/Gap, Arrondissement/Garde-Colombe/Saint-Genis
Mineralienbilder: Lumineszierende Mineralien
,Frankreich/Provence-Alpes-Côte d'Azur, Region/Hautes-Alpes, Département/Gap, Arrondissement/Garde-Colombe/Saint-Genis
Mineralienbilder: Lumineszierende Mineralien
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Frankreich/Provence-Alpes-Côte d'Azur, Region/Hautes-Alpes, Département/Gap, Arrondissement/Garde-Colombe/Saint-Genis
Mineralienbilder: Lumineszierende Mineralien
,Frankreich/Provence-Alpes-Côte d'Azur, Region/Hautes-Alpes, Département/Gap, Arrondissement/Garde-Colombe/Saint-Genis
Mineralienbilder: Lumineszierende Mineralien


Viele Grüße

Georg Bode

 

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