Koostis/struktuur
Kvarts on kristalliline ränidioksiid (SiO2), enamlevinud nn. a-kvartsi kristallvõre on trigonaalse sümmeetriaga.
Omadused
Läbipaistev, värvuseta, tihedus 2650 kg/m3, kõvadus 7, murdumisnäitaja 1.544-1.553. Tugevad piesoelektrilised omadused: elektrilise pinge teke kvartskristalli tahkude vahel kristalli mehhaanilisel deformeerimisel ja vastupidi – kristalli deformeerumine rakendatud elektrilise pinge mõjul. Triboluminestsents (hõõrdumisel ilmnev luminestsents). Termoluminestsents.
Saamine
Levinud looduslik mineraal, esineb paljude kivimite koostises. Kvartsi suurekristallilisi erimeid tuntakse mäekristallidena (rock crystal), peitkristalse kvartsi kaltsedoni erimiteks on ahhaadid, liivakivi tsementeerumisel tekkib kvartsiit. Kvartsikristalle kasvatatakse ka tehislikult hüdrotermaalsel meetodil (autoklaavis rõhkudel 1000 bar ja temperatuuridel 360 ... 400 °C).
Piltidel ülal on Venemaal Aleksandrovis (VNIISIMS [30.01.08]) hüdrotermaalselt kasvatatud kvartsi tehiskristallid. Värvuse annavad neile lisandid: koobalt sinise (kristalli pikkus 55 mm), raud helepruuni (Fe3+) ja rohelise (Fe2+). Kristallide keskel nähtav värvitu (lisanditeta) plaat on kvartsi “idukristall”, mille peale on kasvatatud lisanditega kristallid.
“Katkev laserikiir” tehiskvartsi kristallis. Näiv katkestus on seotud asjaoluga, et “idukristallis” on valguse hajumine oluliselt väiksem (kristall on kvaliteetsem) kui sellele peale kasvatatud kristallis (fotol on ülalkujutatud koobaltiga aktiveeritud kristall), kus valguse hajumine on tugevam ja laserikiir muutub külgvaates nähtavaks.
Demod, katsed
Triboluminestsentsi rituaalse kasutamise kohta on andmeid Ameerika indiaanikultuuridest. Uncompahgre Ute [22.01.09] (Kesk-Colorado) indiaanlased valmistasid pühvli toornahast kõristeid, mida täitsid kvartsikristallikestega. Öiste tsermooniate ajal kumast nahast läbi kõristi raputamisel tekkinud luminestsentsvalgust.
Visates liiva pimedas toas pea hõõgumiseni kuumutatud pliidile. särab sealt mõne hetke pärast vastu nagu tähistaevas. See on kvartsi (ka teiste liivas leiduvate mineraalide) termoluminestsents - tuhandete aastate jooksul salvestub kvartsis leiduvate looduslike radiaoktiivsete lisandite lagunemise tagajärjel mineraaalis energiat kvartsi kristallvõre defektidena. Kuumutamisel see energia kiirgub valguskvantidena ja vastavad defektid kaovad. Uuesti hakkaks taoliselt kuumutatud liiv termoluminestseeruma tuhandete aastate möödumisel. Vastav meetod on kasutusel arheoloogilisel dateerimisel.