Site-selective mapping of metastable states using electron-beam induced luminescence microscopy
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Metastable states created by electron or hole capture in crystal defects are widely used in dosimetry and photonic applications. Feldspar, the most abundant mineral in the Earth’s crust (> 50%), generates metastable states with lifetimes of millions of years upon exposure to ionizing radiation. Although feldspar is widely used in dosimetry and geochronometry, the creation of metastable states and charge transfer across them is poorly understood. Understanding such phenomena requires next-generation methods based on high-resolution, site-selective probing of the metastable states. Recent studies using site-selective techniques such as photoluminescence (PL), and radioluminescence (RL) at 7 K have revealed that feldspar exhibits two near-infrared (NIR) emission bands peaking at 880 nm and 955 nm, which are believed to arise from the principal electron-trapping states. Here, we map for the first time the electron-trapping states in potassium-rich feldspar using spectrally-resolved cathodoluminescence microscopy at a spatial resolution of ~ 6 to 22 µm. Each pixel probed by a scanning electron microscope provides us a cathodoluminescence spectrum (SEM-CL) in the range 600–1000 nm, and elemental data from energy-dispersive x-ray (EDX) spectroscopy. We conclude that the two NIR emissions are spatially variable and, therefore, originate from different sites. This conclusion contradicts the existing model that the two emissions arise from two different excited states of a principal trap. Moreover, we are able to link the individual NIR emission peaks with the geochemical variations (K, Na and Fe concentration), and propose a model that explains the quenching of the NIR emission by Fe 4+ . Our study contributes to an improved understanding of charge storage in feldspathic minerals, with implications for developing sub-single grain (micrometer scale) measurement techniques in radiation dosimetry.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
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Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».