Gemmologie

Pour simplifier les choses, nous nous sommes limités à la plage 3400-2400 cm-1. Nous ne mentionnons pas les motifs qui sont déjà relativement bien connus comme les séries à 3309 et 3160 cm-1 (y compris la caractéristique 2420), et ceux observés dans les synthétiques hydrothermaux par Scarratt (2017). Les pics à 2920 et 2850 cm-1 sont des artefacts dus aux « empreintes digitales » (sébum des empreintes digitales.) Nous nous retrouvons avec 19 bandes, mais la comparaison des maxima apparents et des vrais maximas des composantes gaussiennes individuelles s’est avérée difficile (d’où les nombreux points d’interrogation du tableau 1). Par exemple, les deux composantes à 3040 et 2995 cm-1, données par Fukatsu et al. (2003) peuvent générer les maximas apparents autour de 3025 et 2980 cm-1. De plus, le spectre du saphir dopé au Mg de Fukatsu et al. (2003) est très différent de la série de 3160 cm-1 réputée liée au Mg et observée dans les gemmes naturelles. La seule façon de déterminer la position exacte des composantes, et éventuellement de réconcilier ce travail avec les données publiées précédemment, est de procéder à une décomposition avec contraintes des spectres inhabituels enregistrés.

Comme beaucoup de ces bandes sont générées par le dopage du corindon avec du magnésium, un ion divalent (Mg2+), on s’attendrait à ce qu’une lacune soit générée pour la compensation de charge de la substitution de Al3+. Nous pensons que plusieurs des caractéristiques observées par Fukatsu pourraient être liées à une lacune. Cette lacune est probablement similaire à celle créé par la substitution du béryllium, également un ion divalent. Il n’est donc pas surprenant que leurs absorptions infrarouges correspondantes se situent dans la même gamme spectrale.

En attendant, la similitude de ces spectres inhabituels dans les corindons naturels, traités et synthétiques reste déroutante et inexpliquée.

References

Fukatsu N., Kurita N., Oka Y., Yamamoto S., 2003. Incorporation of hydrogen into magnesium-doped α-alumina, Solid State Ionics, 162-163, 147-159.

Hummel G., 2019. Etudes en spectroscopie infrarouge d’une collection de saphirs jaunes à orange, DUG diploma, Nantes University, 61 p.

Sangsawong.S., Pardieu V, Raynaud V, Engniwat S, 2016. « Punsiri » type FTIR Spectral Features in natural yellow sapphires, Gems & Gemology, 52-3, 325-327.

Scarratt K., 2017. Seeing infrared. Deconstructing the infrared spectra of corundun, 143-149. In Hughes R.W., Manorotkul W., Hughes B.: Ruby & Sapphire – A gemologist’s guide, Lotus, Bangkok, Thailand.