用电注入方法,在不同温度和电压下,首次对天然无色绿柱石晶体进行着色。经电注入着色的绿柱石晶体呈现金黄色。在室温或自然光照下,着色晶体颜色稳定。对着色绿柱石晶体进行系统吸收和反射光谱测量和分析。提出杂质离子和色心形成和转化机理。借助电流~时间曲线,对杂质离子和色心形成和转化机理进行更进一步解释。在未经着色绿柱石吸收光谱上,观测到过渡金属杂质铁离子的吸收带。用测得的光谱参数和Smakula公式,估算出晶体中铁离子浓度。在可见光波段,未经着色绿柱石反射光谱比较平滑,仅有一个狭窄而弱的铁离子光谱带。因此晶体无色透明。用点阴极,在恰当温度和电压下,对绿柱石晶体电注入。在恰当电注入时间内,晶体表面或表面层会形成大量占八面体Al3+离子位的杂质Fe3+离子。主要是这些致色离子使得原本无色的绿柱石晶体呈现金黄色。同时,电注入也在晶体中形成Maxixe-type色心和其他杂质离子。借助着色绿柱石晶体反射光谱,能进一步解释晶体呈现金黄色的原因。用点阳极,在恰当温度和电场强度下,对绿柱石晶体电注入。在恰当电注入时间内,在晶体表面或表层产生大量占八面体Al3+离子位杂质Fe3+离子。主要是这些致色离子使得天然无色绿柱石晶体呈现金黄色。同时,电注入也在晶体中形成Maxixe-type色心和其他杂质离子。借助着色绿柱石晶体反射光谱,能进一步解释晶体呈现金黄色的原因。在进行电注入时,记录电流和时间数据,并据此绘制出电流~时间关系曲线。在电流~时间曲线上,有两个明显区域。在两区域的时间内,电流先快速增强,然后快速减弱,最后缓慢减弱到最小。两区域电流主要由过渡金属离子和过剩电子定向运动构成,此外还有其他的离子定向运动的贡献。给出电流~时间曲线区域形成与杂质离子、色心形成和转化的密切关系。通过多次实验总结得出,在电注入温度400℃、电压3000 V和时间360 min条件下对绿柱石晶体进行电注入,着色效果最好。