화학공학소재연구정보센터
학회 한국재료학회
학술대회 2010년 가을 (11/11 ~ 11/12, 무주리조트)
권호 16권 2호
발표분야 E. Advanced Materials and processing Technology(첨단재료공정기술)
제목 Optical properties of Cr3+ doped oxides: Different behavior of alexandrite and ruby
초록 크롬을 불순물로 함유하고 있는 알렉산드라이트 (Alexandrite)와 루비 (Ruby)의 광학특성을 비교하였다. 커런덤 (Curundum: alpha-Al2O3)의 Al3+자리에 Cr3+가 치환되어 들어가있으면 적색의 루비가 되고 크리소베릴 (Chrysoberyl:BeAl2O4)의 Al3+자리에 Cr3+가 치환되면  빛의 조건에 따라 적색과 녹색으로 변하는 알렉산드라이트가 된다. 루비는 결정장이론에 의햐여 4A2의 바닥상태에서 4T2의 여기상태로 되어 2.2eV영역에서 빛을 흡수하게 되고 또한  4T1에서도 여기가 되어 3.0eV 영역에서 빛의 흡수가 일어나 두 개의 브로드한 흡수밴드가 나타나고 여기에 2.0eV이하의 영역에서 강한 적색의  투과가 나타나게 되어 루비의 적색을 더한다.  형광 피크는 루비에서는 692와 694nm에서 강한 피크가 나타나고 707과 713nm에서 약한 피크가 나타난다. 또한  알렉산드라이트에서는 678과 680nm에서 강한 피크가 나타나고 689와 695nm에서는 약한 피크가 나타난다. 알렉산드라이트와 루비는 같은 크롬에 의해서 발색을 하지만 구조적 차이에 의해서 서로 다른 색상을 띠게 된다. 금번 연구에서는 이들의 차이를 자외선-가시광선 분광분석 (UV-Vis spectroscopy)과 광발광 분광분석(Photoluminescence spectroscopy)으로 비교 검토하였다.
저자 안용길, 박종완
소속 한양대
키워드 알렉산드라이트; 루비; 자외선-가시광선 분광분석; 광발광 분광분석
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