Luminiscencia del hierro en la amatista

Abstract

El hierro es responsable de la coloración en la amatista, cuarzo pardo (amarillo) y cuarzo verde. La coloración depende de ia concentración de hierro, del lugar que éste ocupa en la red y de estado de valencia. Una amatista natural intensamente coloreada muestra bandas luminiscentes cuya ubicación, en la generalidad de los casos, es linealmente dependiente de la energía de la radiación excitadora (bandas "móviles"). Una banda fija H' ubicada aproximadamente en 22000 cm~1, la cual desaparece por tratamiento térmico a 400°C dando paso al surgimiento de otra, también fija, en 18400 cm-1, puede asociarse al Fe4+ sustitucional y su transformación en Fe3+ sustitucional de acuerdo a la cinética del modelo propuesto para el centro de color. La banda en 18000 cm~"1 (H) corresponde probablemente a la transición T-] (G)—«•"A-] (S) del Fe3+sustitucional. El tratamiento térmico por encima de la temperatura de transición del cuarzo (573°C) causa el desaparecimiento de la banda H y el surgimiento de una nueva banda ensanchada, H"*", en aproximadamente 20000 cm~ , la cual probablemente se debe al levantamiento de la degeneración del estado T^ (G). Entre las denominadas bandas "móviles" hay dos, A y B, que tienen un comportamiento particular en el sentido de que, aun cuando se observan en un amplio rango de longitudes de onda, la razón entre sus correspondientes energías de emisión permanece constante, i and gt; ( B ) / Í ^ (A) = 1.18. Estas bandas móviles pueden ser asociadas al Fe3+ en sitios sustitucionales (banda B) y en sitios intersticiales de coordinación tetraédrica (banda A). La dependencia con la energía excitadora puede eventualmente atribuirse a variaciones locales de defectos de la red cristalina en la vecindad de los iones de Fe3+.