Kristaloluminesensi

Kristaloluminesensi (disingkat XTL) adalah fenomena optik yang ditandai dengan pendar cahaya (Luminesensi) yang terjadi selama proses kristalisasi garam-garam tertentu, baik dari larutan cair maupun dari fase cair yang meleleh. Pemancaran cahaya ini merupakan hasil dari interaksi kompleks dalam struktur kristal saat proses pembentukan kristal berlangsung. Fenomena XTL sering dibandingkan dengan fenomena luminesens lainnya, salah satunya adalah triboluminesensi (TL). Triboluminesens adalah fenomena pemancaran cahaya yang terjadi pada beberapa kristal ketika mereka mengalami deformasi mekanis, seperti pecah atau retak. Meskipun keduanya melibatkan pemancaran cahaya, mekanisme yang mendasari XTL dan TL berbeda, dan keduanya masih menjadi subjek penelitian dalam fisika material dan kimia.

 Studi lanjutan 
Pengamatan pertama kali terhadap kristaloluminesensi yaitu pada kristalisasi cepat kalium sulfat dari air diketahui terjadi pada abad ke-18. Senyawa lain yang ada dalam literatur awal yang menunjukkan XTL termasuk natrium sulfat, stronsium nitrat, kobalt sulfat, kalium hidrogen sulfat, dan asam arsenat.

Meskipun fenomena ini telah diketahui sejak lama, baik distribusi spektral dari XTL maupun mekanisme eksitasinya masih belum dipahami secara jelas. Senyawa yang paling banyak dipelajari hingga saat ini adalah natrium klorida (NaCl). Pemancaran cahaya yang diteliti menggunakan filter menunjukkan adanya puncak-puncak spektral yang bervariasi pada panjang gelombang 360 nm, 475 nm, dan 555 nm. Meskipun demikian, spektra yang diperoleh sulit untuk diinterpretasikan dengan jelas karena fenomena kristalloluminesens dan fotoluminesens yang terjadi pada NaCl sangat dipengaruhi oleh keberadaan unsur pengotor (impuritas) dalam kristal. Keberadaan unsur pengotor ini dapat memengaruhi karakteristik spektrum cahaya yang dipancarkan, membuatnya lebih kompleks dan sulit untuk dianalisis secara langsung.

Salah satu aspek penting dari XTL adalah ketergantungannya terhadap waktu. Penelitian oleh Garten dan Head menunjukkan bahwa cahaya yang dipancarkan dalam fenomena ini terjadi dalam pulsa-pulsa pendek, sekitar puluhan nanodetik. Mereka juga menemukan bahwa intensitas dan waktu pulsa cahaya ini dipengaruhi oleh adanya pengotor dalam kristal. Berdasarkan hasil ini, mereka mengusulkan bahwa energi yang mengaktifkan pemancaran cahaya berasal dari perubahan fase dalam kristal, di mana partikel yang awalnya berbentuk seperti kaca bertransformasi menjadi kristal dan melepaskan energi.

Di sisi lain, Belyaev et al. berpendapat bahwa pemancaran cahaya pada XTL disebabkan oleh retaknya kristal dalam larutan. Menurut mereka, XTL sebenarnya adalah jenis triboluminesens, yaitu pemancaran cahaya yang terjadi ketika kristal mengalami deformasi atau retak, yang terjadi pada kristal baru yang terbentuk selama kristalisasi.

 Referensi 

Kategori:Luminesensi
Kategori:Sumber cahaya