HAL Id: jpa-00216842
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INFLUENCE OF THE STATE OF AGGREGATION
OF DIVALENT CATION IMPURITIES ON THE
F-COLORING KINETICS OF NaCl
J. Pascual, F. López, F. Jaque, F. Agulló-López
To cite this version:
JOURNAL DE PHYSIQUE Colloque Cl, supplément au n° 12, Tome 37, Décembre 1976, page C7-87
INFLUENCE OF THE STATE OF AGGREGATION
OF DIVALENT CATION IMPURITIES
ON THE F-COLORING KINETICS OF NaCl
J. L. PASCUAL F. E. M. S. A., Madrid
and
F. J. LOPEZ, F. JAQUE and F. AGULLO-LOPEZ Departamento de Optica y Estructura de la Materia,
Universidad Autonoma de Madrid, Spain
Résumé. — D'après l'interprétation qu'on admet à présent sur les mécanismes de coloration
sous irradiation, la première zone de la courbe de coloration F à température ambiante, est associée à la capture des halogènes interstitiels par des centres adjoints aux impuretés, essentiellement des lacunes et des dipôles lacune-impureté.
Dans ce travail, on a obtenu une concentration variable des lacunes et des dipôles en irradiant des échantillons laissant couler différents temps après une trempe très rapide. L'influence de cette concentration sur la cinétique de coloration a été soigneusement étudiée pour : NaCl : Ca+ + (100 ppm), NaCl : M n+ + (90 ppm) et NaCl : P b+ + (80-600 ppm). Différentes techniques ont été utilisées pour caractériser l'état d'agrégation et de charge de l'impureté : RPE, absorption, photo et termo-luminescence et conductivité ionique.
Les résultats, les plus remarquables sont :
1) Pendant la première étape dans l'agrégation des dipôles, où la concentration des dipôles décroise même le 90 %, l'efficience de coloration F est essentiellement constante pour les trois systèmes.
2) En outre, d'autres techniques révèlent des processus fortement dépendants de l'état d'agréga-tion des impuretés, e. g.
a) Pour le NaCl : C a! +, apparaît une bande d'absorption dans l'ultraviolet à 200 mu, dont l'intensité est proportionnel^ à la concentration des dipôles présents au début de l'irradiation.
b) Pour le NaCl : MnL +, la thermoluminescence et le spectre de RPE montrent que la vitesse des réactions de changement de valence Mn+ + -> Mn4 -»• Mn° est fortement dépendante de l'état d'agrégation de l'impureté. Ce même comportement a été observé pour NaCl : P bi + dans le processus P b+ + ->• Pb+. On a fait la discussion des implications de ces renseignements sur les processus primaire et secondaire provoqués par l'irradiation.
Abstract. — According to our present views on the mechanisms for irradiation coloring, the first
stage of the room-temperature F-growth curve is associated to the capture of halogen interstitials by impurity centers, essentially vacancies and impurity-vacancy dipoles.
In this work, a variable concentration of halide vacancies and dipoles has been obtained by irra-diating samples at different times after a severe quenching. The influence of these concentrations on the kinetics of coloring has been thoroughly studied for NaCl : Ca++ (100 ppm), NaCl : Mn++
(90 ppm) and NaCl: Pb++ (80-600 ppm). The following techniques have been used to characterize
the state of aggregation and charge of the impurity : EPR, UV absorption, photo and thermo-luminescence and ionic conductivity.
The most important results are :
1) During the first stage of dipole aggregation where the dipole concentration decreases as much as 90 %, the F-coloring efficiency for the three systems is essentially constant.
2) On the contrary, other techniques reveal a number of processes which very strongly depend on the state of aggregation of the impurity, e. g.
a) In NaCl : Ca++, a well defined U V band at 200 mp appears, whose intensity is proportional to
the concentration of dipoles at the start of the irradiation.
b) In NaCl : Mn++, the thermoluminescence and EPR spectra indicate that the rate of the valence
changing reactions Mnt t->Mn+-*Mn° is strongly dependent on the state of aggregation of the
impurity. The same behaviour is observed in NaCl : Pb++, with regard to thePb++->-Pb+ process.
The implications of these data on the primary and secondary processes induced by irradiation are discussed.
3. L. PASCUAL, F. J . LOPEZ, F. JAQUE AND F. AGULL~-LOPEZ
DISCUSSION
I. D. COMINS.
-
We have also found an insensiti- It appears that NaCl and KC1 systems behave vity to the state of aggregation of I. V. dipoles in differently in this respect.KCl(Sr). However we find that a band (V2m-band) F. A. LOPEZ. - The 220 mp band in NaCl only grows in proportion to F-centres. *Ow does the app-rs in well-quenched
and therefore can- growth Of the 200 mp band in NaC' depend On F- not be univocally correlated with the F-center con-
