透明晶體中由點缺陷、點缺陷對或點缺陷群捕獲電子或空穴而構成的一種缺陷。它的存在引起附加的光吸收帶,使晶體著色,並因此而得名。20世紀20年代以後,人們對鹼金屬鹵化物晶體中的色心性質進行瞭系統的研究,逐步發展並完善瞭測定色心結構的光譜及磁共振等技術,為色心物理學奠定瞭基礎。近年來,對於鹼金屬鹵化物晶體、氧化物晶體以及其他類型晶體中的色心研究正方興未艾,不斷取得新進展。

  色心分電子中心和空穴中心兩大類。在鹼金屬鹵化物晶體中,,最簡單的電子中心是F心,它由鹵素離子空位捕獲一個電子組成,它們可結合形式F2心、F3心、...,或與近鄰的代位堿金屬雜質離子結合成FA心、FB心。它們在導帶以下形成被電子占據的局域能級,通常在可見光范圍內引起特征吸收帶。最常見的空穴中心是Vk心及H 心,它們分別是一對近鄰鹵素離子捕獲一個空穴,以及在一列鹵素離子中擠進一個鹵素原子所組成。它們在價帶以上形成空著的局域能級,相應的吸收帶一般不在可見光范圍內。

  色心的存在對某些固體電子器件帶來危害,但是,大量人為控制的色心材料在諸如半導體、發光、信息存儲、光電導、激光等許多技術領域中有著廣泛的應用。

  

參考書目

 W.B.Fowler,Physics of Colour Centers, AcademicPress, New York, 1968.

 J.C.Kelly and P.D.Townsend,Colour Centers and Imperfections in Solids, Chatto and Windus, London, 1973.