黄土石英E'中心光效应研究

本文通过对石英样品的E′中心电子自旋共振(ESR)信号的光效应的实验研究,发现黄土石英的E′中心电子在自然搬运过程中不能被阳光晒退,而且其信号不仅没有减少,却明显增加(图1),应用量子力学的方势阱模型,我们对E′中心的微观结构进行理论分析,对其薛定谔方程数值计算的结果表明,其电子结构必为二能级结构(图4),且能级及波函数与E′中心的光吸收,热退火及超精细结构测试结果一致。通过该模型我们从理论上证明处于距离导带5.78eV的基态电子不可能被阳光晒退。应用晶体缺陷理论,提出光激发浅能级缺陷电子转移的三种方式(图5),解释了顺磁中心E′的光激发和热救发效应。通过上述实验和理论的研究,我们知道在电子自旋共振年代学中,利用光晒退实验采确定样品的原始积存剂量是不行的,必须另辟蹊径,并且在处理石英样品时必须避免曝光,防止因曝光而增加的剂量信号与放射性损伤的剂量信号混淆。本文的分析可以推广到断层泥,火山灰及海难沙等石英样品的ESR年代学研究,并对热释光(TL)年代学也同样适用。