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電氣石的主要物理性質(zhì)包括壓電性、熱電性、自發(fā)極化以及紅外輻射特性。電氣石的這些特殊性質(zhì)是其各種應(yīng)用的基礎(chǔ)，應(yīng)此加強(qiáng)對電氣石基本性質(zhì)的研究，是提升電氣石應(yīng)用深度，擴(kuò)展電氣石應(yīng)用領(lǐng)域的前提。
自發(fā)電極性與熱電性
??????? 1880年法國物理學(xué)家皮埃爾·居里和雅克·居里共同發(fā)現(xiàn)了電氣石晶體在溫度和表面壓力變化的情況下，晶體表面產(chǎn)生靜電場的現(xiàn)象，并由此認(rèn)定電氣石具有壓電性和熱電性。上世紀(jì)80年代日本東京大學(xué)的中村輝太郎和環(huán)保學(xué)者久保哲治郎通過離子吸附試驗(yàn)，間接的證明了電氣石晶體在沒有外界電場作用且溫度和壓力不發(fā)生變化時(shí)，存在著形成表面靜電場的自發(fā)極化。由此證明了電氣石特的自發(fā)極化現(xiàn)象，并引起了電氣石自發(fā)計(jì)劃機(jī)理的大討論。
電氣石具有熱電性，在工程領(lǐng)域熱電性又稱熱釋電效應(yīng)。一般認(rèn)為晶體的自發(fā)極化是其熱電性的前提。晶體由于自發(fā)極化而產(chǎn)生表面電荷，但由于表面電荷的抵償作用，而不顯示其固有極化。當(dāng)溫度改變引起其自發(fā)極化電矩發(fā)生不可抵償?shù)淖兓瘯r(shí)，晶體才會(huì)顯示其固有的極化，顯示出熱電性。由于電氣石被證明在沒有溫度和壓力變化的情況下，存在表面靜電場，因此電氣石的熱電性表現(xiàn)為溫度的變化可以加強(qiáng)電氣石晶體的極化，加大表面靜電場強(qiáng)度。
??????? 目前電氣石熱電性產(chǎn)生的具體機(jī)理與其自發(fā)極化一樣，也尚在探討之中。楊如增等通過試驗(yàn)驗(yàn)證了黑色電氣石熱釋電效應(yīng)與其化學(xué)成分之間關(guān)系。指出黑色電氣石中氧化鐵含量對其熱電性影響顯著。隨著氧化鐵含量的增加，電氣石熱釋電效應(yīng)減弱，當(dāng)含量達(dá)到12％時(shí)，基本不顯示熱釋電效應(yīng)。并且電氣石中氧化鐵含量于其折射率和密度呈正相關(guān)關(guān)系，所以可以通過測定折射率來間接考查電氣石的熱電性。
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