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作者：薛景源;董发勤;周琳;张伟;陈禹衡;郑飞;郭铭;Kotova Elena Leonidovna;
单位：西南科技大学固体废物处理与资源化教育部重点实验室;西南科技大学环境与资源学院;西南科技大学分析测试中心;Mining Museum,St.Petersburg Mining University;
摘要：电气石是一种化学成分和结构复杂的非中心对称晶体，具有压电性。前人鲜有探究电气石内部微结构对其压电性的影响，为了深入探讨电气石晶体内微结构对其压电性的影响，本文研究了锂电气石和镁电气石的晶体内微结构（键长、键角）因素和压电性之间的联系，通过对电气石进行压电测试及X-射线单晶衍射测试，计算其晶体结构扭曲参数和固有电偶极矩，分析电气石压电性与晶体内微结构的关系。研究发现，Y位置主导元素阳离子半径大小会影响Y多面体内键长、键角扭曲参数，影响Y多面体扭曲变形程度，进而引起晶体中其他多面体发生不同程度的扭曲形变，导致其压电性强弱变化。研究结果表明，Li含量较高的电气石其Y多面体扭曲参数更高，压电性更强。且由于电气石围绕c轴旋转对称的结构导致a、b轴方向上提供的固有电偶极矩相互抵消使得同一种属电气石沿c轴方向上的压电性远强于a、b轴方向，同时发现电气石的固有电偶极矩的大小与电气石的压电性呈现正相关，说明利用固有电偶极矩来研究电气石的压电性能是有意义的。本研究为通过结构参数计算探讨具有压电特性的天然矿物或人造材料微结构对其压电性能的影响机制提供了新思路。
关键词：电气石;;压电性;;晶体内微结构;;X-射线单晶衍射
基金资助：国家自然科学基金项目（编号：51974261）;; 四川省自然科学基金（编号：2022NSFSC1223）
