Spectroscopie de Luminescence

Classification des minéraux luminescents en fonction des centres luminescents responsables de la luminescence (selon Gorobets et Rogojine)

Les minéraux peuvent de manière générale être classés en trois catégories selon l'énergie correspondant à leur "Bandgap" Eg: les métaux et les métalloïdes (0 < Eg <= 1 eV), les semi-conducteurs (1 <Eg <= 5eV) et les diélectriques (Eg > 5eV).

Les minéraux faisant partie du groupe des métaux et des métalloïdes ayant un Eg inférieur à 1 sont incapables d'être photoluminescents car ils sont opaques aux photons visibles. Tous les autres sont potentiellement luminescents si ils ne sont pas saturés par des centres de Quenching intrinsèques (Fe2+, Co2+, Ni2+, Cu2+) ou de concentration (Fe3+, Ti4+, Ce3+ et RE3+) ou encore saturés de centres colorés (Quartz morion, certaines fluorites très sombres...)

Parmi les diélectriques et les semiconducteurs, on peut faire une distinction au sein des minéraux luminescents: d'une part les composés homoatomiques, sulfures, halogénures et composés contenant de l'oxygène. Cette classe comporte principalement des minéraux luminescents dont le mécanisme est basé sur une recombinaison. (O- + e -> (O2)* + hν) ou ...

Principaux activateurs

  1. Diamant N atoms et C vacancies
  2. Sulfures type ZnS
  3. Oxygen compound O- + e- -> (O2-)* + hν
  4. Oxygen compound F2- + e- -> (F2-)* + hν
  5. Halogénures anion halogène formant le minéral remplacé par S2-
  6. Halogénures anion halogène formant le minéral remplacé par O2-
  7. Minéraux contenant du Na+ remplacé par Ag+ ou Mn2+
  8. Minéraux contenant du K+ ou du Cs+ remplacé par Tl+
  9. Minéraux contenant de l'Ag+ processus D-A?
  10. Minéraux contenant du Mg2+ remplacé par Mn2+
  11. Minéraux contenant du Ca2+ remplacé par Mn2+
  12. Minéraux contenant du Ca2+ remplacé par TR3+
  13. Minéraux contenant du Ca2+ remplacé par TR2+
  14. Minéraux contenant du Sr2+ ou du Ba2+ remplacé par TR2+
  15. Minéraux contenant du Sr2+ ou du Ba2+ remplacé par Pb2+
  16. Minéraux contenant du Zn2+ remplacé par Mn2+
  17. Minéraux contenant du Mn2+
  18. Minéraux contenant du Al3+VI remplacé par Mn2+
  19. Minéraux contenant du Al3+VI remplacé par Cr3+
  20. Minéraux contenant du Al3+VI TR3+ (Sm, Gd, Dy)
  21. Minéraux contenant du TR3+, Y3+, Th3+ remplacé par TR3+
  22. Minéraux contenant du Si4+ remplacé par Ti4+
  23. Minéraux contenant du Si4+ remplacé par Fe3+
  24. Minéraux contenant Ti4+ remplacé par TiOnm-
  25. Minéraux contenant Zr4+ remplacé par TiOnm-
  26. Minéraux contenant Zr4+ remplacé par ZrO68-
  27. Minéraux contenant Zr4+ remplacé par TR3+
  28. Minéraux contenant Sn4+ remplacé par Ti4+
  29. Minéraux contenant V5+ remplacé par [VO4]3-
  30. Minéraux contenant Cr6+ remplacé par [CrO4]2-
  31. Minéraux contenant du MoO42- (Mo6+) ou WO42- (W6+)
  32. Minéraux contenant U6+ (ion uranyle UO22+) de manière intrinsèques ou sous forme d'impuretés
  33. Minéraux contenant H+, Be2+, B3+, Pb2+ (anionic luminescent centers only)
  34. ST (Singlet-triplet) organic molecules mainly in hypergene minerals (Humic acid)
  35. Cyclic hydrocarbons