礦物的電學性質包括導電性、壓電性、焦電性等。這些性質在鑒定找礦以及應用上都有重要意義。
礦物的導電性
礦物對電流的傳導能力稱為礦物的導電性。它主要取決于礦物的能帶結構類型而分為絕緣體、良導體、半導體礦物。
(1)絕緣體礦物 一般是離子鍵和共價鍵礦物。當能帶中能量間隔很大時,一般的電場不能使價帶中的電子激發到導帶上去,致使不能導電,這種礦物就是絕緣體。如金剛石ΔEg=5.5eV,成為絕緣體。 (2)良導體礦物 一般是金屬鍵礦物。其價帶和相鄰的導帶重疊(ΔEg=0)。因此,電子極容易從價帶躍遷到導帶,形成電子流,參加導電成為良導體。如自然金、自然銅等。 (3)半導體礦物 如果礦物的價帶與導帶間能量間隔很小時,只要用不大的激發能量(如熱、光、電等)就可以使價帶中的電子躍遷到導帶,電子在導帶中形成有限的電子流,這就是半導體礦物。如黃鐵礦、方鉛礦等。 半導體礦物中,雜質元素的存在及晶格缺陷對其導電性能影響很大。因此,可以利用雜質元素來改變半導體礦物的導電性能。
礦物的壓電性
某些礦物晶體,在機械作用的壓力或張力影響下,因變形效應而呈現的荷電性質。稱為壓電性。在壓縮時發生正電荷的部位,在伸張時,就發生負電荷。在機械地一壓一張的相互不斷作用下,就可以產生一個交變電場,這種效應稱為壓電效應。反過來具有壓電性的礦物晶體。把它放在一個交變電場中,它就會產生一伸一縮的機械振動,這種效應稱為電致伸縮。當交變電場的頻率和壓電性礦物本身機械振動的頻率一致時,就會發生特別強烈的共振現象。
礦物的壓電性只發生在無對稱中心,具有極性軸注(1)的各晶類的礦物中(如石英)。礦物的壓電性在現代科學技術中愈來愈被廣泛地應用。如無線電工業中用作各種換能器、超聲波發生器等。 [1] [2] 下一頁 |