矿物的电学性质包括导电性、压电性、焦电性等。这些性质在鉴定找矿以及应用上都有重要意义。
矿物的导电性
矿物对电流的传导能力称为矿物的导电性。它主要取决于矿物的能带结构类型而分为绝缘体、良导体、半导体矿物。
(1)绝缘体矿物 一般是离子键和共价键矿物。当能带中能量间隔很大时,一般的电场不能使价带中的电子激发到导带上去,致使不能导电,这种矿物就是绝缘体。如金刚石ΔEg=5.5eV,成为绝缘体。 (2)良导体矿物 一般是金属键矿物。其价带和相邻的导带重叠(ΔEg=0)。因此,电子极容易从价带跃迁到导带,形成电子流,参加导电成为良导体。如自然金、自然铜等。 (3)半导体矿物 如果矿物的价带与导带间能量间隔很小时,只要用不大的激发能量(如热、光、电等)就可以使价带中的电子跃迁到导带,电子在导带中形成有限的电子流,这就是半导体矿物。如黄铁矿、方铅矿等。 半导体矿物中,杂质元素的存在及晶格缺陷对其导电性能影响很大。因此,可以利用杂质元素来改变半导体矿物的导电性能。
矿物的压电性
某些矿物晶体,在机械作用的压力或张力影响下,因变形效应而呈现的荷电性质。称为压电性。在压缩时发生正电荷的部位,在伸张时,就发生负电荷。在机械地一压一张的相互不断作用下,就可以产生一个交变电场,这种效应称为压电效应。反过来具有压电性的矿物晶体。把它放在一个交变电场中,它就会产生一伸一缩的机械振动,这种效应称为电致伸缩。当交变电场的频率和压电性矿物本身机械振动的频率一致时,就会发生特别强烈的共振现象。
矿物的压电性只发生在无对称中心,具有极性轴注(1)的各晶类的矿物中(如石英)。矿物的压电性在现代科学技术中愈来愈被广泛地应用。如无线电工业中用作各种换能器、超声波发生器等。 [1] [2] 下一页 |