光吸收缺陷
定義
色心（colorcenter）吸收光波的點缺陷。這類吸收出現在可見光範圍内，從而使晶體着色。這種吸收光波的基本單位，通稱為色心。但點缺陷本身并非色心，隻有當點缺陷締合一個自由電子或一個自由空穴時，才是一個吸收光的基本單位。
簡介
晶體的主要特征是其中原子（分子）的規則排列，但實際晶體中原子的排列總是或多或少地偏離了嚴格的周期性。晶體中的原子作微振動時破壞了周期性，因而在晶體中傳播的電子波或光電波會受到散射，這就意味着晶體的電學性質或光學性質發生了變化。在熱起伏過程中，晶體的某些原子振動劇烈，脫離了格點而跑到表面上，在内部留下了空格點，即空位；或者那脫離格點的原子進入了晶格中的間隙位置，形成填隙原子。另一方面，外來的原子（雜質）進入晶體後，可以處在間隙位置上，成為填隙式的雜質，也可以占據空位而形成為替位式原子。這些在一個或幾個晶格常數的線度範圍内引起晶格周期性的破壞，統稱為晶體中的點缺陷。這些微觀的缺陷會在晶體中引起一定的吸收，使得晶體呈現各種各樣的顔色，人們又把這些“顔色中心”成為色心。晶體中的缺陷影響着晶體的力學、電學、熱學、光學等等方面的性質。
在特定的條件下，很多材料中都可觀察到色心。容易産生色心的材料有堿金屬鹵化物、堿土金屬氟化物和部分金屬氧化物。色心可以在電離輻射的照射下産生，也可以在一定的氧化或還原性氣氛中加熱晶體得到，還可以用電化學方法産生出一些特定的色心。最常見并研究的最充分的是堿金屬或堿土金屬鹵化物中的F色心，F色心是俘獲了電子的負離子空位。正離子空位缺陷俘獲空穴形成的色心稱做V色心。另外，還有其他類型的色心，如H色心、M色心和R色心等。M心由兩個相鄰的F心構成；R心由三個相鄰的F心構成。BaFBr：Eu中的F色心有F（F）和F（Br）兩種，分别對應于材料中俘獲了電子的兩種陰離子空位。這種材料中的色心可以被用來存儲X射線的圖像，當由BaF-Br:Eu材料制成的屏在X射線照射下，X射線的圖像在存儲屏内産生由F色心構成的潛像，在紅色激光的激勵下，F色光中的電子被釋放出來，與Eu2+離子複合并發出的特征光，利用光接收設備和計算機處理可以得到X射線衍射圖像儀中，這種圖像儀可以提高醫學檢驗的效率和圖像的質量。
堿鹵化物如果沒有色心，在紫外到紅外的區段是完全透明的。色心的出現可以使晶體明顯着色。可以通過以下方式使晶體着色：摻入化學雜質，在晶體中形成吸收中心；引入過量金屬離子，形成負離子空位，正電性的負離子空位束縛住從金屬原子中電離的電子，從而形成可見光的吸收中心；X射線、γ射線、中子或電子轟擊晶體形成損傷，使晶體産生點缺陷，可以束縛電子或空穴形成可見光的吸收中心；電解過程。
堿鹵晶體在堿金屬蒸氣中加熱，然後驟冷，原來透明的晶體就出現了顔色，這個過程稱為增色。原因是在這過程中形成了負離子空位，即F心。NaCl增色後呈黃色，KCl增色後呈品紅色，因為晶體中形成超過化學比的堿金屬離子，從而形成負離子空位。
離子在可見光區各有一個吸收帶稱為F帶。吸收帶與溫度有關，溫度越低，吸收帶越窄。這個吸收帶實際對應一根吸收譜線，該譜線變成吸收帶是由于晶格振動引起的，所以溫度越高，晶格振動越劇烈，吸收帶越寬。
