F-center
ஒரு எஃப் மையம் அல்லது ஃபார்பே மையம் (அசல் ஜெர்மன் ஃபார்ப்சென்ட்ரம் என்பதிலிருந்து, ஃபார்பே என்றால் நிறம் மற்றும் சென்ட்ரம் என்றால் மையம் என்று பொருள்படும்) என்பது ஒரு வகை படிகவியல் குறைபாடு ஆகும், இதில் ஒரு படிக ஜாலகத்தில் ஒரு அயனி வெற்றிடம் ஒன்று அல்லது அதற்கு மேற்பட்ட இணைக்கப்படாத எலக்ட்ரான்களால் ஆக்கிரமிக்கப்பட்டுள்ளது. ஒரு படிக ஜாலகத்தில் உள்ள அத்தகைய காலியிடத்தில் உள்ள எலக்ட்ரான்கள் புலப்படும் நிறமாலையில் ஒளியை உறிஞ்ச முனைகின்றன, இதனால் பொதுவாக வெளிப்படையான ஒரு பொருள் வண்ணமயமாகிறது. எஃப் மையங்களின் எண்ணிக்கை எவ்வளவு அதிகமாக இருக்கிறதோ, சேர்மத்தின் நிறம் அவ்வளவு தீவிரமாக இருக்கும். எஃப் மையங்கள் ஒரு வகை வண்ண மையமாகும். இது பல சேர்மங்களை அடையாளம் காண பயன்படுத்தப்படுகிறது, குறிப்பாக துத்தநாக ஆக்சைடு (மஞ்சள்). புள்ளி குறைபாடுகள் கண்டுபிடிக்கப்படுவதற்கு முன்பு, சில படிகங்களை பல்வேறு முறைகளைப் பயன்படுத்தி நிறம் மாற்ற முடியும் என்பது ஏற்கனவே அறியப்பட்டது. 1830 ஆம் ஆண்டில் டி. ஜே. பியர்சால், ஊதா ஒளியைப் பயன்படுத்தி ஃப்ளூர்ஸ்பார் நிறத்தை மாற்ற முடியும் என்பதைக் கண்டுபிடித்தார். முப்பது ஆண்டுகளுக்குப் பிறகு, ஒரு குறிப்பிட்ட உலோகத்துடன் படிகங்களை உருக வைப்பதன் மூலம் இதே போன்ற முடிவுகள் அடையப்பட்டன. 1921 ஆம் ஆண்டில் டபிள்யூ. ரோண்ட்ஜென் பாறை உப்புகளை விரிவாக அளந்தார். இந்த சோதனைகளின் ஒரு தொகுப்பு, எக்ஸ்-கதிர்கள் மூலம் உப்பு கதிர்வீச்சு செய்யப்பட்ட பிறகு, 40,000 மடங்கு பெரிய ஒளிமின்னழுத்த கடத்துத்திறனை அளவிட்டது. படிகங்களை உலோக நீராவிகளால் வண்ணமயமாக்குவதன் மூலம் எக்ஸ்-கதிர்களுக்கு ஒத்த முடிவு அடையப்பட்டது. ஒளிமின்னழுத்த விளைவு முக்கியமாக குறிப்பிட்ட அலைநீளங்களைச் சுற்றி நிகழ்ந்தது, இது பின்னர் இயற்கையில் கூழ்மமற்றது என்று கண்டறியப்பட்டது. நிறமாற்றங்கள் பின்னர் எஃப் மையங்கள் என்று பெயரிடப்பட்டன, ஃபர்பில் உள்ளதைப் போல, நிறத்திற்கான ஜெர்மன் சொல். 1933 ஆம் ஆண்டில் மோல்வோ இந்த எஃப் மையங்கள் அணு படிக குறைபாடுகள் என்று முடிவு செய்தார். இந்த நேரத்தில் மக்கள் இந்த குறைபாடுகள் இணைக்கப்படாத எலக்ட்ரான்கள் என்று வலியுறுத்தத் தொடங்கினர். காலியிட மாதிரி முதன்முதலில் 1937 இல் விவரிக்கப்பட்டது, ஆனால் இன்னும் தற்காலிகமாக கருதப்பட்டது. எலக்ட்ரான் சுழற்சி அதிர்வைப் பயன்படுத்தி இது உண்மை என்பதை நிரூபிக்க 1957 வரை எடுத்தது. எஃப் மையங்கள் இயற்கையாகவே சேர்மங்களில் (குறிப்பாக உலோக ஆக்சைடுகள்) நிகழலாம், ஏனெனில் அதிக வெப்பநிலைக்கு வெப்பமடையும் போது அயனிகள் உற்சாகமாகி, அவற்றின் இயல்பான படிகவியல் நிலைகளிலிருந்து இடம்பெயர்ந்து, காலியாக உள்ள இடங்களில் சில எலக்ட்ரான்களை விட்டுச்செல்கின்றன. இந்த விளைவு உலோக-அதிகப்படியான குறைபாடுகளைக் கொண்ட அயனி சேர்மங்களாலும் வெளிப்படுத்தப்படுகிறது. பெரும்பாலும் எஃப் மையங்கள் பாரா காந்தம் மற்றும் எலக்ட்ரான் பாரா காந்த அதிர்வு நுட்பங்கள் மூலம் ஆய்வு செய்யப்படலாம். பொதுவாக ஆய்வு செய்யப்படும் எஃப் மையங்கள் கார உலோக ஆலைடுகளில் நிகழ்கின்றன. கார உலோக ஆலைடுகள் பொதுவாக வெளிப்படையானவை; அவை தொலைதூர புற ஊதா நிறத்தில் இருந்து தொலைதூர அகச்சிவப்பு நிறத்தில் உறிஞ்சப்படுவதைக் காட்டாது. எனவே ஒளியியல் உறிஞ்சுதலில் ஏற்படும் எந்த மாற்றங்களையும் எளிதில் கண்டறிந்து ஆய்வு செய்யலாம். சோடியம் குளோரைடில் உள்ள F மையங்களின் உறிஞ்சுதல் பட்டை நீல ஒளியைச் சுற்றி அமைந்துள்ளது, இது போதுமான F மையக் குறைபாடுகளைக் கொண்ட சோடியம் குளோரைடு படிகத்திற்கு மஞ்சள் நிற சாயத்தை அளிக்கிறது. மற்ற கார குளோரைடுகளில் F மைய உறிஞ்சுதல் பட்டையின் இருப்பிடம் ஊதா நிறத்தில் இருந்து மஞ்சள் ஒளி வரை இருக்கும். எஃப் மையங்களின் உருவாக்கம் காரணமாக லித்தியம் குளோரைடு, பொட்டாசியம் குளோரைடு மற்றும் துத்தநாக ஆக்சைடு போன்ற சில படிகங்கள் சூடாகும்போது முறையே இளஞ்சிவப்பு, இளஞ்சிவப்பு மற்றும் மஞ்சள் நிறமாக மாறுகின்றன. எஃப் மையங்கள் மற்ற பொருட்களில் காணப்பட்டாலும், அவை பொதுவாக அந்த பொருட்களின் நிறத்திற்கு காரணம் அல்ல. இயற்கையாக நிகழும் எஃப் மையங்கள் வண்ணமயமாக்கல்களை ஏற்படுத்தும் சில எடுத்துக்காட்டுகள் உள்ளன. ஒரு சாத்தியமான வேட்பாளர் கனிம ப்ளூ ஜான் ஆகும். இது ஃவுளூரைட்டின் ஒரு வடிவம், CaF2. இது உறுதிப்படுத்தப்படவில்லை என்றாலும், எலக்ட்ரான் எஃப் மையங்களால் நிறம் ஏற்படுகிறது என்று நம்பப்படுகிறது. பாறையில் அருகிலுள்ள யுரேனியம் படிவுகள் காரணமாக இந்த எஃப் மையம் உருவானது என்று கருதப்படுகிறது; கதிரியக்க சிதைவு கதிர்வீச்சு எஃப் மையத்தை உருவாக்க தேவையான ஆற்றலை ஏற்படுத்தியது. இயற்கையில் காணப்படும் எஃப் மையத்தின் மற்றொரு எடுத்துக்காட்டு, ஒளிரும் ஒளி மூலம் சபையரில் காணப்படும் ஒப்பீட்டளவில் நீண்ட காலம் வாழும் எஃப் மையம் ஆகும், இது ஒரு ஆய்வில் சுமார் 36 எம்எஸ் கால அளவைக் கொண்டிருந்தது. எஃப் மையங்களின் வகைகள் பொருள் மற்றும் கதிர்வீச்சு ஆற்றலைப் பொறுத்து பல்வேறு வகையான எலக்ட்ரான் மையங்கள் உள்ளன. ஒரு F மையம் பொதுவாக ஒரு ஜாலகத்தில் ஒரு நிலை, அங்கு ஒரு எதிர்மின் அயனி, எதிர்மறையாக சார்ஜ் செய்யப்பட்ட அயனி, ஒரு எலக்ட்ரானால் மாற்றப்படுகிறது. ஒரு எச் மையம் (ஒரு ஆலசன் இடைநிலை) ஒரு வகையில் எஃப் மையத்திற்கு நேர்மாறானது, இதனால் இரண்டும் ஒரு படிகத்தில் தொடர்பு கொள்ளும்போது அவை ஒன்றிணைந்து இரண்டு குறைபாடுகளையும் ரத்து செய்கின்றன. இந்த செயல்முறையை ஒளிச்சேர்க்கை செய்ய முடியும், எ. கா., ஒரு லேசர் பயன்படுத்தி. சில நேரங்களில் எஃப் மையம் ஒரு கூடுதல் எலக்ட்ரானைப் பெறலாம், இதனால் எஃப் மையம் எதிர்மறையாக சார்ஜ் செய்யப்படுகிறது, இது எஃப்-மையம் என்று அழைக்கப்படுகிறது. இதேபோல், எஃப் மையம் ஒரு எலக்ட்ரானை தவறவிடும்போது, அது அயனியாக்கப்படும்போது, அது ஒரு எஃப் + மையமாக இருக்கும். ஒரு F மையத்தை உருவாக்க 2 எலக்ட்ரான்கள் தேவைப்படும்-2e சார்ஜ் செய்யப்பட்ட எதிர்மின் அயனியையும் கொண்டிருக்க முடியும். ஒரு எலக்ட்ரானைச் சேர்ப்பது அல்லது எடுத்துச் செல்வது நடைமுறையின்படி அதை முறையே எஃப்-அல்லது எஃப் + மையமாக மாற்றும். மற்றொரு வகை ஒற்றை காலியிடமான எஃப் மையம் எஃப்ஏ மையமாகும், இது ஒரு எஃப் மையத்தைக் கொண்டுள்ளது, இது ஒரு அண்டை நேர்மறை அயனியுடன் வேறு வகையான நேர்மறை அயனியால் மாற்றப்படுகிறது. இந்த FA மையங்கள் மாற்று அயனியின் வகையைப் பொறுத்து FA (I) மற்றும் FA (II) என இரண்டு குழுக்களாகப் பிரிக்கப்பட்டுள்ளன. எஃப்ஏ (I) மையங்கள் வழக்கமான எஃப் மையங்களைப் போன்ற பண்புகளைக் கொண்டுள்ளன, அதேசமயம் எஃப்ஏ (II) மையங்கள் ஒரு ஆலைடு அயனியின் மறு நிலைப்பாட்டின் காரணமாக உற்சாகமான நிலையில் இரண்டு சாத்தியமான கிணறுகளை உருவாக்குகின்றன. எஃப்ஏவைப் போலவே எஃப். பி மையமும் உள்ளது, இது இரண்டு அண்டை நேர்மறை அயனிகளைக் கொண்ட எஃப் மையத்தைக் கொண்டுள்ளது, அதற்கு பதிலாக வேறு வகையான நேர்மறை அயனிகளால் மாற்றப்படுகிறது. எஃப். ஏ (I) மற்றும் எஃப். ஏ (II) மையங்களுக்கு ஒத்த நடத்தையுடன் எஃப். பி (I) மற்றும் எஃப். பி (II) என இரண்டு குழுக்களாகப் பிரிக்கப்பட்டுள்ளது. தூய்மையற்ற அயனிகளின் விநியோகத்தின் புள்ளிவிவர இயல்பு காரணமாக, எஃப். ஏ மையங்களை விட எஃப். பி மையங்கள் மிகவும் அரிதானவை. அண்டை அயனி காலியிடங்கள் காரணமாக அண்டை எஃப் மையங்களின் காம்ப்ளக்ஸ் எஃப் சென்டர் காம்பினேஷன்கள் முறையே இரண்டு மற்றும் மூன்று அண்டை நாடுகளுக்கு, எஃப் 2 மற்றும் எஃப் 3 மையங்களுக்கு அழைக்கப்படும். எஃப் மையங்களின் பெரிய திரட்டல்கள் நிச்சயமாக சாத்தியமாகும், ஆனால் அதன் நடத்தை பற்றிய விவரங்கள் இன்னும் தெரியவில்லை. ஒரு F2 மையமும் அயனியாக்கப்பட்டு ஒரு F2 + மையத்தை உருவாக்கலாம். இந்த வகை ஒரு கேஷன் அசுத்தத்திற்கு அருகில் காணப்படும் போது, இது ஒரு (F2 +) A மையமாகும். எஃப்எஸ் மையங்கள் எஃப் மையங்கள் படிகத்தில் எங்கும் தோன்றலாம், ஆனால் ஆக்சைடு படிகத்தின் மேற்பரப்பில் உருவானால் கணிசமாக வேறுபட்ட பண்புகளைக் கொண்டுள்ளன. Fs மையங்களில் பிணைக்கப்பட்டுள்ள எலக்ட்ரான்கள் மொத்த F மையங்களுடன் ஒப்பிடும்போது சிறிய மாற்றம் ஆற்றல்களைக் கொண்டுள்ளன. கார ஆலைடு படிகங்களில் உள்ள மேற்பரப்பு F மையங்கள் சற்று குழப்பமான மொத்த மையமாக செயல்படுகின்றன, கீழே ஒரு மாற்றத்துடன்-0.1eV. வழக்கமான லட்டிஸ் புள்ளிகளுடன் ஒப்பிடும்போது அவை மேற்பரப்பில் இருந்து நீண்டு செல்கின்றன. வழக்கமான லட்டிஸ் தளங்களில் எலக்ட்ரான்களை விட எஃப் மையங்கள் குறைவாக பிணைக்கப்பட்டிருப்பதால், அவை உறிஞ்சுதலுக்கான வினையூக்கியாக செயல்படுகின்றன. இருப்பினும் இதன் பொருள் என்னவென்றால், இந்த குறைபாடுகள் ஆக்ஸிஜனை உறிஞ்சுவதன் மூலம் திறந்த காற்றில் விரைவாக மோசமடைகின்றன, ஆனால் சூழலில் இருந்து ஆக்ஸிஜனை அகற்றுவதன் மூலம் அவை மாற்றியமைக்கப்படுகின்றன. Fs மையத்தின் ESR நிறமாலை ஆக்சைடுகளில் உள்ள ஹைப்பர்ஃபைன் கட்டமைப்பில் வெப்பநிலையைப் பொறுத்தது. நேர்மறை அயனியின் நியூக்ளியஸில் இணைக்கப்படாத எலக்ட்ரான் அலை செயல்பாட்டின் அதிகரித்து வரும் ஒன்றுடன் ஒன்று இது எழ வேண்டும். எஃப்எஸ் மையத்தை சூடாக்குவதன் மூலம் மாற்றலாம் அல்லது அழிக்கலாம். கார ஆலைடு படிகங்களில் உள்ள குறைபாடுகள் குறைந்த வெப்பநிலையில் அழிக்கப்படுகின்றன. படிகங்கள் 200 K இல் மெதுவாக நிறம் மாறத் தொடங்குகின்றன. ஆக்சைடுகள் இந்த குறைபாடுகளை அழிக்க வெப்பநிலை கணிசமாக அதிகமாக உள்ளது, CaO க்கு 570 K. ஆக்சைடுகளில் அனீலிங் மூலம் சிக்கலான Fs மையங்களை உருவாக்க முடியும். ஒரு ஆய்வகத்தில் எஃப் மையங்களை உருவாக்குவது கதிர்வீச்சு உருவாக்கப்பட்ட முதல் எஃப் மையங்கள் கார ஆலைடு படிகங்களில் இருந்தன. இந்த ஆலைடுகள் எக்ஸ்-கதிர்கள், காமா கதிர்வீச்சு அல்லது டெஸ்லா சுருள் போன்ற உயர் ஆற்றல் கதிர்வீச்சுக்கு ஆளாகின. கதிர்வீச்சு மூலம் ஆற்றல் உறிஞ்சுதலுக்கு மூன்று வழிமுறைகள் உள்ளனஃ அ) எக்ஸிடான் உருவாக்கம். இது ஒரு ஆலைடு அயனியில் ஒரு வேலன்ஸ் எலக்ட்ரானின் கிளர்ச்சிக்கு சமம். பெறப்பட்ட ஆற்றல் (பொதுவாக 7 அல்லது 8 eV) ஒரு ஒளிரும் ஃபோட்டானின் உமிழ்வின் மூலம் மீண்டும் ஓரளவு இழக்கப்படும். மீதமுள்ள ஆற்றல் அயனிகளை இடமாற்றம் செய்ய கிடைக்கிறது. இந்த ஆற்றல் லட்டீஸ் வழியாக வெப்பமாக கதிர்வீச்சு செய்கிறது. இருப்பினும், அவரது ஆற்றல் அயனிகளை நகர்த்துவதற்கு மிகவும் குறைவாக உள்ளது, எனவே எஃப் மையங்களை உருவாக்கும் திறன் இல்லை. ஆ) ஒற்றை அயனியாக்கம். இது ஒரு எலக்ட்ரானை ஒரு ஆலைடு அயனியிலிருந்து பிரிப்பதற்கு ஒத்திருக்கிறது; தேவையான ஆற்றல் எக்ஸைட்டான் உருவாக்கத்தை விட சுமார் 2 eV அதிகமாக உள்ளது. ஒரு எலக்ட்ரானை இழந்த ஆலைடு அயனி, அதன் லட்டீஸ் தளத்தில் சரியாக பிணைக்கப்படவில்லை என்று ஒருவர் கற்பனை செய்யலாம். இது லட்டிஸ் வழியாக நகரும் வாய்ப்பு உள்ளது. உருவாக்கப்பட்ட காலியிடமானது இப்போது எலக்ட்ரானை சிக்கவைத்து, எஃப் மையத்தை உருவாக்குகிறது. ஆலைடு அயனி முதலில் எலக்ட்ரானை மீண்டும் கைப்பற்றினால், அது எக்ஸிடான் உருவாக்கத்தை (2 eV அதிகமாக) விட அதிக வெப்ப ஆற்றலை வெளியிட முடியும், மேலும் இது மற்ற அயனிகளையும் நகர்த்தக்கூடும். இ) பல அயனியாக்கம். இந்த செயல்முறைக்கு அதிக ஆற்றல் தேவைப்படுகிறது. ஒரு ஃபோட்டான் ஒரு ஆலைடு அயனியுடன் தொடர்பு கொண்டு, அதை இரண்டு முறை அயனியாக்கி, நேர்மறையாக சார்ஜ் செய்யப்படுகிறது. மீதமுள்ள அயனி மிகவும் நிலையற்றது மற்றும் விரைவாக மற்றொரு நிலைக்கு நகரும், இது ஒரு எலக்ட்ரானை ஒரு F மையமாக மாற்றுவதற்கு ஒரு காலியிடத்தை விட்டுச்செல்லும். இரண்டு எலக்ட்ரான்களை விடுவிக்க, சுமார் 18 eV தேவைப்படுகிறது (KCl அல்லது NaCl விஷயத்தில்). பத்து ஒற்றை அயனியாக்கங்களில் சுமார் ஒரு இரட்டை அயனியாக்கம் ஏற்படுகிறது என்று ஆராய்ச்சி கூறுகிறது. இருப்பினும், உருவாக்கப்பட்ட நேர்மறை ஆலைடு அயனி எளிதில் மற்றும் விரைவாக ஒரு எலக்ட்ரானை ஏற்றுக்கொள்கிறது, இதனால் F மையத்தை உருவாக்க முடியவில்லை. எஃப் மைய உருவாக்கத்தின் மிகவும் சாத்தியமான வழிமுறை இன்னும் தீர்மானிக்கப்படவில்லை. இரண்டும் சாத்தியமானவை மற்றும் சாத்தியமானவை, ஆனால் எது ஒரு முறை அதிகமாக நிகழ்கிறது என்பது தெரியவில்லை. ஒரு F2 மையத்தின் உருவாக்கம் மிகவும் ஒத்திருக்கிறது. ஒரு எஃப் மையம் அயனியாக்கப்பட்டு ஒரு வெற்றிடமாக மாறுகிறது; எலக்ட்ரான் மற்றொரு எஃப் மையத்துடன் பிணைக்க பொருள் வழியாக நகர்கிறது, இது ஒரு எஃப்-மையமாக மாறுகிறது. எலக்ட்ரான் காலியிடமானது பொருள் வழியாக நகர்கிறது மற்றும் F-மையத்திற்கு அடுத்ததாக முடிவடைகிறது, இது அதன் எலக்ட்ரானை காலியிடத்திற்குத் திருப்பித் தருகிறது, இது இரண்டு அண்டை F மையங்களை உருவாக்குகிறது, அதாவது. ஒரு F2 மையம். சேர்க்கை வண்ணமயமாக்கல் வண்ண மையங்களை உருவாக்குவதற்கான மற்றொரு வழி சேர்க்கை நிறமயமாக்கல் ஆகும். எஃப் மையங்களைக் கொண்ட ஒரு படிக வேதியியல் ரீதியாக ஒரு சரியான படிகத்திற்கும் கார உலோகத்தின் ஸ்டோச்சியோமெட்ரிக் அதிகப்படியானதற்கும் சமம். தொடர்புடைய உலோகத்தின் நீராவியில் படிகத்தை அதிக வெப்பநிலையில் சூடாக்குவதன் மூலம் இது செய்யப்படுகிறது. வெப்பநிலை அதன் உருகுநிலை மற்றும் கொலாய்டுகள் உருவாகும் வெப்பநிலையால் கட்டுப்படுத்தப்படுகிறது, எ. கா. ~ 400 மற்றும் 768 டிகிரி செல்சியஸ் இடையே KCl க்கு. உலோக அணுக்கள் படிகத்தின் மேற்பரப்பில் பிடிக்கப்படுகின்றன, அங்கு அவை அயனியாக்கப்படுகின்றன, மேலும் வேலன்ஸ் எலக்ட்ரான் படிக ஜாலகத்திற்கு தள்ளப்படுகிறது. இந்த செயல்முறை அதிக வெப்பநிலையில் நிகழ்கிறது என்பதால், அயனிகளின் இயக்கமும் அதிகமாக உள்ளது. ஒரு எதிர்மறை அயனி புதிதாக உருவாக்கப்பட்ட அயனியை நோக்கி நகரும். இது ஒரு எதிர்மின் அயனி காலியிடத்தை விட்டுச்செல்கிறது, இது எலக்ட்ரானை ஒரு எஃப் மையத்தை உருவாக்க சிக்க வைக்கலாம். பின்னர் படிகத்தின் வழியாக எஃப் மையங்கள் நகர்ந்து கொலாய்டுகளை உருவாக்குவதைத் தடுக்க படிகத்தைத் தணிக்கிறார்கள். இந்த செயல்முறைக்கு ஒரு எடுத்துக்காட்டு உலோக சோடியம் வளிமண்டலத்தில் NaCl ஐ வெப்பப்படுத்துவதாகும். Na0 → Na + + e − Na + ஒரு எலக்ட்ரானை விட்டுவிட்ட பிறகு NaCl படிகத்தில் இணைக்கப்படுகிறது. அதிகப்படியான Na + ஐ சமநிலைப்படுத்த ஒரு Cl-காலியிடத்தை உருவாக்குகிறது. சிஎல்-வெற்றிடத்தின் பயனுள்ள நேர்மறை மின்னூட்டம் Na அணுவால் வெளியிடப்பட்ட எலக்ட்ரானை சிக்க வைக்கிறது. ஆக்சைடுகளில் கேஷனை விட வேறுபட்ட உலோகத்துடன் ஒரு படிகத்தை கூடுதலாக வண்ணமயமாக்க முடியும். இதன் விளைவாக ஏற்படும் உறிஞ்சுதல் நிறமாலை கணிசமாக உலோகக் கூறு பயன்படுத்தப்பட்டதைப் போன்றது. குறைந்த வெப்பநிலை நீராவி படிதல்-200 டிகிரி செல்சியஸ் பயன்பாடுகளுக்குக் கீழே குறைந்த வெப்பநிலையில் நீராவி படிதல்களைப் பயன்படுத்தி கார ஆலைடு படிகங்களில் நிலையான எஃப்எஸ் மையங்களை உருவாக்க முடியும். சில எஃப் மையங்கள் ஒளியியல் உறிஞ்சுதல் மற்றும் உமிழ்வு பட்டைகளைக் கொண்டுள்ளன, அவை லேசர் ஆதாய ஊடகமாக பயனுள்ளதாக இருக்கும். வண்ண மையங்களை அடிப்படையாகக் கொண்ட லேசர்கள் சாய லேசர்களுக்கு ஒத்ததாக இயக்கப்படுகின்றன. அவை ஒளியின் அருகிலுள்ள அகச்சிவப்பு பகுதியான 0.8 முதல் 4.0 மைக்ரோ மீட்டர் வரையிலான அலைநீள வரம்பை வழங்குகின்றன, இதனால் சாய லேசர்கள் செயல்படத் தவறும் இடத்தைத் தேர்ந்தெடுக்கின்றன. ஸ்பெக்ட்ரமின் அருகிலுள்ள அகச்சிவப்பு பகுதியில் செயல்படும் லேசர்கள் அகச்சிவப்பு ஸ்பெக்ட்ரோஸ்கோபியில் ஒளி ஆதாரமாக பயன்படுத்தப்படுகின்றன, எடுத்துக்காட்டாக மூலக்கூறு அதிர்வுகளைப் படிக்கப் பயன்படுகின்றன. லேசர்-ஆக்டிவ் எஃப் மையங்கள் என்று அழைக்கப்படும் வண்ண மைய லேசர்களில் பயன்படுத்த சில எஃப் மையங்கள் மட்டுமே பொருத்தமானவை. எளிய எஃப் மையங்கள் லேசர் செயலில் இல்லை, ஆனால் மிகவும் சிக்கலான எஃப் மையங்கள் நிலையான வண்ண மைய லேசர்களை உருவாக்குவதாக காட்டப்பட்டுள்ளது. இவை FA (II), FB (II), F2 + மற்றும் (F2 +) A மையங்கள் ஆகும். மற்ற சிக்கலான எஃப் மையங்கள் லேசர்-செயலில் உள்ளன, ஆனால் அவை வண்ண மைய லேசர்கள் இயற்பியலில் குறிப்பிடத்தக்க பங்கைக் கொண்டிருக்கவில்லை. வண்ண மைய லேசர்களில் பயன்படுத்தப்படும் எஃப். ஏ மையங்களைக் கொண்ட ஒரு பொருளின் எடுத்துக்காட்டுகள் பொட்டாசியம் குளோரைடு (கே. சி. எல்) அல்லது ரூபிடியம் குளோரைடு (ஆர். பி. சி. எல்) படிகங்கள் லித்தியம் குளோரைடுடன் (எல். ஐ. சி. எல்) டோப் செய்யப்பட்டுள்ளன, அவை எஃப். எல். ஐ-மையங்களைக் கொண்டுள்ளன. 2. 45 முதல் 3.45 மைக்ரோ மீட்டர் வரை அலைநீளங்களின் உமிழ்வு கோடுகளைக் கொண்ட வண்ண மைய லேசர்களுக்கு இந்த படிகங்கள் நல்ல பொருட்களாக இருப்பது கண்டறியப்பட்டுள்ளது. எஃப் மையங்கள் பொதுவாக புலப்படும் வரம்பில் ஒரு உறிஞ்சுதல் பட்டையைக் கொண்டுள்ளன, மேலும் உமிழ்வு ஸ்டோக்ஸ் நீண்ட அலைநீளங்களுக்கு மாற்றப்படுகிறது. சிகரங்களில் உள்ள வேறுபாடுகள் பெரும்பாலும் 2 இன் காரணியை விட பெரியவை மற்றும் இதன் விளைவாக ஏற்படும் உமிழ்வுகள் அகச்சிவப்பு அருகே உள்ளன. இருப்பினும், குறைந்த வெப்பநிலையில் மாற்றம் சிறியதாகிறது, இருப்பினும் சில படிகங்கள் புலப்படும் ஒளியை வெளியிட முடியும். அத்தகைய ஒரு உதாரணம் தூள் எம்ஜிஓ, சேர்க்கை நிறத்துடன் சிகிச்சையளிக்கப்படுகிறது, வெற்றிடத்தில் ஊதா ஒளியை உறிஞ்சுவதன் மூலம் ஊதா-நீல ஒளியை வெளியிடுகிறது. அனைத்து எதிர்மின் அயனிகளும் எலக்ட்ரான்களாக இருக்கும் எலக்ட்ரைடு என்ற படிகத்தையும் பார்க்கவும். காலியிடக் குறைபாடு ஷாட்கி குறைபாடு ஃப்ரென்கெல் குறைபாடு நைட்ரஜன்-வெற்றிட மைய குறிப்புகள் ஃபோட்டோனிக்ஸ் அகராதி டபிள்யூ. ஹேய்ஸ், ஏ. எம். ஸ்டோன்ஹாம் "உலோகமற்ற திடப்பொருட்களில் குறைபாடு மற்றும் குறைபாடு செயல்முறைகள்" வில்லி 1985 கே. எஸ். ஜீட்டா மற்றும் பலர். ஐயுஏசி டெல்லி, தூய மற்றும் பயன்பாட்டு இயற்பியலின் இந்திய இதழ் 2008 படிகவியல் குறைபாடுகள்