基本介紹
- 中文名：晶體慣態
- 外文名：crystal habit
- 定義：晶體的外形
- 又名：晶體習性，結晶習性
- 因素：晶體本性、生長條件
- 學科：礦物學
影響因素,分類依據,晶體計數器,
影響因素
在礦物學中，礦物晶體按發育程度分為按應有形狀發育完整的自形晶，發育不完整但帶有部分晶面的半自形晶和受限而未發育出應有晶面的它形晶。晶體慣態能幫助礦物學家識別大量的礦物，但特殊條件下形成的非常見晶形有時也會對判斷造成誤導。
影響晶體慣態的因素還包括生長過程中存在的微量雜質，孿晶和生長條件（如熱，壓力，空間），斷層或冰川運動運動造成的條紋，多種晶形的組合等。屬於相同晶系的礦物不一定表現出相同的晶體慣態。在特定地區發現的一些礦物具有獨一無二的晶體慣態：例如，雖然大多數藍寶石形成拉長的酒桶狀狀晶體，而在蒙大拿州發現厚板狀的藍寶石晶體。通常情況下，後者為紅寶石的晶體慣態。藍寶石和紅寶石都是剛玉，由α-氧化鋁摻雜不同屬離子雜質形成。
礦物形成與變質過程中，有些礦物可能取代現有的另一種礦物，同時保留原來的晶體慣態，這種現象稱為礦物假象。一個典型的例子是“老虎眼睛石英”，青石棉被二氧化矽取代，雖然石英通常形成稜柱晶體，但此處原來的石棉纖維形態被保留。
分類依據
描述晶體慣態常根據：
- 主要晶面與晶面夾角：稜柱，稜錐，板狀
- 多面體種類：立方體，八面體，十二面體
- 單晶的聚集狀態：纖維狀，葡萄狀，放射狀，塊狀
- 晶體外觀：層狀（分層），樹突狀，刀刃狀，針狀，透鏡狀，片狀
對於礦物單體的形態，根據晶體在三維空間的發育程度， 晶體慣態大致分為三種基本類型：晶體沿一個方向特別發育，呈柱狀、針狀和纖維狀等，如水晶、綠柱石、電氣石、角閃石和金紅石等；晶體沿兩個方向相對更發育，呈板狀、片狀、 鱗片狀和葉片狀等。如重晶石、雲母、石墨和綠泥石等；晶體沿三個方向發育大致相等，呈粒狀或等軸狀。如黃鐵礦、石榴子石和橄欖石等。此外，尚存在短柱狀、板柱狀、板條狀和厚板狀等過渡類型。
對於礦物集合體的形態，根據單晶肉眼是否可見有顯晶與隱晶或膠狀集合體之分。顯晶主要有柱狀，針狀，板狀，片狀，鱗片狀，葉片狀和粒狀。隱晶和膠狀集合體則有分泌體、結核、鮞狀及豆狀集合體、鐘乳狀集合體等多種集合形態。
晶體計數器
晶體計數器一種固態計數器(counter)，其中電位差跨接於一晶體；當晶體被基本粒子或光子撞擊時，產生的電子—離子對引起導電率。鐵電體陶瓷電容器的容量和介質損耗會展現出隨時間延長而衰減的趨勢。這種被稱為老化的現象是可逆的，其產生的原因在於鐵電體晶體結構隨溫度而變化。
鐵電介質以鈦酸鋇（BaTiO3）為主要成分，加入一定的氧化物以改變材料晶體慣態和對稱性，產生出鐵電疇。在居里點（120℃）附近，BaTiO3晶體結構由四方相轉變為立方相，自發極化不再發生。而當冷卻通過居里點時，材料晶體結構又重新由立方相轉變為四方相，其點陣結構中不存在對稱中心。Ti4+離子可以占據兩個非對稱位置中的一個，從而導致永久性電偶極。由於相鄰晶胞相互作用的影響足以建立起極化疇，因此這些電偶極是自發產生和略微有序的。平行極化疇是隨機取向的（在沒有外加電場作用的情況下），給系統提供應變能。而應變能的鬆弛正是材料介電常數老化的原因，具有下列時間關係：
K=K0-mlogt
這裡K為任意時間t處的介電常數，K0為時間t0（t0<t）處的介電常數，m為衰減速率。
上面公式是對數關係，如果採用半對數圖處理所得數據，其結果將會近似於一條直線，每十倍時內K（或電容量）變化的百分數可以通過計算得出，用做衡量瓷料優劣的一個指標。
與微觀結構有關，進而對極化產生影響的的因素（材料純度、晶粒尺寸、燒結情況、晶界、空隙率，內應力）同樣也決定了疇壁移動和重新取向的自由程度。
鐵電體容量的時間損耗是不可避免的，儘管通過把介質加熱到居里點以上，使材料晶體結構變回“順電”立方態的方法可以得到恢復。但一旦冷卻下來，材料晶體結構再次轉變為四方相，自發極化再次出現，產生的新極化疇使得老化過程重新開始。
順電體，例如NPO，中由於不存在自發極化的機制，因此觀察不到老化現象。老化速率受電容器“電壓狀態”的影響。元件在高溫（低於居里溫度）直流偏壓負荷試驗中表現出了容量損耗，但老化速率很低。從理論上講，高溫下的電壓負荷會促進極化疇的的弛豫。當然，如果實際溫度超過了居里點，電壓效應則會消失。
