34、真云母的物理特性与X射线吸收光谱研究

真云母的物理特性与X射线吸收光谱研究

1. 云母的热学与电学特性

云母是一类具有独特物理性质的矿物，其热学和电学特性一直是研究的重点。

在热学方面，通过比较晶格热容和测量值，估计出磁熵为23.8(3.0) J/mol K，这与理论值相符。同时，也对切尔马克取代的铁黑云母的活度 - 组成关系和热容进行了研究。从比热测量确定的一些德拜温度列于表12中。

在电学特性方面，室温下云母的电导率（ı）在10⁻¹⁰ 到10⁻¹⁷ (Ω cm)⁻¹ 之间变化，击穿场强大约在7×10⁶ V/cm 到1.5×10⁷ V/cm 之间。电导率取决于化学成分和结构，一般认为导电性最强的云母是黑云母，其次是金云母和白云母。

黑云母的电导率研究较为深入。研究认为云母的导电性是一个与过渡金属元素铁（Fe）和钛（Ti）相关的体控过程。随着铁含量的增加，电导率的对数近似线性增加，但在铁含量约3 - 5 wt% 以上时斜率有所降低。基于Fe³⁺ 态是云母特定电导率中铁占据位置上的主要跳跃电荷载流子的假设，提出了三维渗流模型。

一些云母的电导率温度依赖性曲线显示，没有直线部分，这表明不是具有单一活化能的指数激活传导过程。尽管云母具有层状结构和低对称性，但电导率基本是各向同性的，最大各向异性 ı⊥/ı|| = 3 出现在样品B8中，这与其他研究报道的10² 到10⁴ 的各向异性有很大差异。log ı|| 大致与所有价态的铁浓度以及可能的钛浓度成正比，但也有研究报道电导率与钛含量之间的关系更复杂。

在直流（dc）和交流（ac）电导率方面，对黑云母在298 K ≤ T ≤ 873 K 范围内的电导率进行了研究。黑云母1样品在E || (001) 时表现出很大程度上与