Ionoluminiscencia de silicatos de utilización en cerámica a temperaturas criogénicas

Abstract

[ES] El requerimiento de propiedades físicas muy controladas en los nuevos materiales cerámicos precisa de nuevas técnicas de caracterización de defectos estructurales. Al incidir sobre un material un flujo de iones ligeros, como (1) 1H+, (2) 1H+, (3) 2He+ y (4) 2He+, acelerados a energías de MeV, estos iones pueden penetrar varias micras en muchos materiales emitiendo un fuerte espectro luminiscente con mucha información sobre defectos estructurales. Se presentan algunos ejemplos de espectros de ionoluminiscencia de silicatos de uso cerámico con diferentes tipos de defectos como Mn2+, Fe3+, Ti4+ en cuarzo, Dy3+ en circón, maclados tartán en microclina y estrés espontáneo y potasio en albita. En tectosilicatos a temperaturas criogénicas se aprecia una reorganización del par Mn2+ y Fe3+ mas un crecimiento de las emisiones espectrales ultravioleta-azules atribuibles a mecanismos de estrés en redes silicatadas. En nesosilicatos (circón) se observan diferencias como presencia de tierras raras (Dy3+) y reducción selectiva de algunos picos ultravioleta-azules (340 y 400 nm).

[EN] Requirements on accurate physical properties need new characterization techniques for structural defects. The use of light ions such as H+ and He+ with MeV energies allows penetration to a depth of several microns in most materials producing strong luminescence to gain information on the defect structures present. Examples of ionoluminescence spectra of silicates for ceramic uses are included such as Mn2+-Fe3+ coupled pairs in quartz, Dy3+ in zircon, hatch-twinning in microcline and spontaneous strain and sodium in albite. In cryogenic thermal conditions tectosilicates display both, reorganization of Mn2+ and Fe3+ centres plus a large enlargement of the UV-blue emissions by stress mechanisms. Nesosilicates, i.e., zircon, shows differences such as existence of REE and (Dy3+) and a selective reduction of some UV-blue peaks, e.g., at 340 and 400 nm.