ผลของการยิงด้วยลำไอออนและกระบวนการทางความร้อนต่อโครงสร้างผลึกและสมบัติเชิงแสงของพลอยดิบสปิเนล

Main Article Content

ชนาภา พานทอง
กิตติพงศ์ ไชยนอก
เบญญา เชิดหิรัญกร
ดวงแข บุตรกูล
เสวต อินทรศิริ

Abstract

The effects of ion implantation and heat treatment on the crystal structure of natural spinel gemstone (MgAl2O4) were studied. The samples were implanted by nitrogen ions with the fluence of 1 x 1017, 5 x 1017, 1 x 1018 and 5 x 1018 ion/cm2. The single crystal X-ray diffraction analysis at room temperature (296 K) revealed that the un-implanted natural spinel crystallizes in the cubic symmetry with space group F-43m. Whereas no crystallographic phase change is observed for the implanted spinel samples, slightly different unit cell parameters (a, b, c, V) between these samples can be found. Spectroscopy of the implanted and un-implanted spinel samples were characterized by spectroscopic techniques via UV-Vis, Raman as well as photoluminescence spectroscopies. The results show just a slight change found in implanted and un-implanted spinel samples as same as heat-treated spinel at 600-1000 °C.

Downloads

Download data is not yet available.

Article Details

How to Cite
พานทอง ช., ไชยนอก ก., เชิดหิรัญกร เ., บุตรกูล ด., & อินทรศิริ เ. (2021). ผลของการยิงด้วยลำไอออนและกระบวนการทางความร้อนต่อโครงสร้างผลึกและสมบัติเชิงแสงของพลอยดิบสปิเนล. Thai Journal of Science and Technology, 9(6), 787–798. https://doi.org/10.14456/tjst.2020.81
Section
วิทยาศาสตร์กายภาพ
Author Biographies

ชนาภา พานทอง

สาขาวิชาเทคโนโลยีวัสดุและสิ่งทอ คณะวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี มหาวิทยาลัยธรรมศาสตร์ ศูนย์รังสิต ตำบลคลองหนึ่ง อำเภอคลองหลวง จังหวัดปทุมธานี 12120

กิตติพงศ์ ไชยนอก

สาขาวิชาเทคโนโลยีวัสดุและสิ่งทอ คณะวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี มหาวิทยาลัยธรรมศาสตร์ ศูนย์รังสิต ตำบลคลองหนึ่ง อำเภอคลองหลวง จังหวัดปทุมธานี 12120

เบญญา เชิดหิรัญกร

สาขาวิชาเทคโนโลยีวัสดุและสิ่งทอ คณะวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี มหาวิทยาลัยธรรมศาสตร์ ศูนย์รังสิต ตำบลคลองหนึ่ง อำเภอคลองหลวง จังหวัดปทุมธานี 12120

ดวงแข บุตรกูล

สาขาวิชาอัญมณีและเครื่องประดับ วิทยาลัยอุตสาหกรรมสร้างสรรค์ มหาวิทยาลัยศรีนครินทรวิโรฒ แขวงคลองเตยเหนือ เขตวัฒนา กรุงเทพมหานคร 10110

เสวต อินทรศิริ

สถาบันวิจัยวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี มหาวิทยาลัยเชียงใหม่ ถนนห้วยแก้ว ตำบลสุเทพ อำเภอเมือง จังหวัดเชียงใหม่ 50200

References

Bootkul, D., Tengchaisri, T., Tippawan, U. and Intarasiri, S., 2016, Analysis and modification of natural red spinel by ion beam techniques for jewelry applications, Surf. Coat. Technol. 306: 211-217.
Bunnag, N. and Thanasuthipitak, P., 2003, Mogok spinel: Optical (UV-Vis-NIR) absorption spectroscopic study, Chiang Mai J. Sci. 3: 69-79.
Carbonin, S., Martignago, F., Menegazzo, G. and Negro, A.D., 2002, X-ray single-crystal study of spinels: In situ heating, Phys. Chem. Minerals 29: 503-514.
Grimes, R.W., Anderson, A.B. and Heuer, A.H., 1989, Predictions of cation distributions in AB2O4 spinels from normalized ion energies, J. Am. Ceram. Soc. 111: 1-7.
Intarasiri, S., Bootkul, D., Yu, L.D., Kamwanna, T., Singkarat, S. and Vilaithong, T., 2009, Gemological modification of local natural gemstones by ion beams, Surf. Coat. Technol. 203: 2788-2792.
Intarasiri, S., Wijaikhum, A., Bootkul, D., Suwannakachorn, D., Tippawan, D., Yu, L.D. and Singkarat, S., 2014, Development of vertical compact ion implanter for gemstones applications, Appl. Surf. Sci. 310: 94-99.
Skvortsova, V., Mironova-Ulmane, N. and Riekstina, D., 2011, Structure and phase changes in natural and synthetic magnesium aluminium spinel, pp. 100-106, Environment Technology Resources Proceedings of the 8th International Scientific and Practical Conference.
Tuyen, V.P., Hofmeister, W., Quang, V.X., Liem, N.Q. and Dao, N.Q., 2001, Spectroscopic examination and characterization of order/disorder transition effect of natural spinels from Luc Yen Vietnam, pp. 182-190, Proceedings of the International Workshop on Material Characterization by Solid State Spectroscopy: Gems and Minerals of Vietnam.
Widmer, R., Malsy, A.K. and Armbruster, T., 2014, Effects of heat treatment on red gemstone spinel: Single-crystal X-ray, Raman, and photoluminescence study, Phys. Chem. Minerals 42: 251-260.