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傾いた面をもつ半面像結晶の加圧による分極電気の形成

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傾いた面をもつ半面像結晶の加圧による分極電気の形成

[ジャック・キューリーおよびピエール・キューリーによるノート(紹介者:フリーデル)1880年]

A.
結晶が一つもしくは幾つかの軸を持ち、その軸端が異なっているものがある。 即ち傾いた面を持つ半面像結晶で、特異な物理的性質を示す。それは温度変化を加えた時に、 上記軸端に、ふたつの反対名の電極が発生すること、即ち熱電気という名前で知られた現象である。

我々は同じ結晶を用いて、半面像結晶軸方向に、加圧するという新しい方法で、分極電気を起こすこ とに成功した(1)。

生じた効果は、熱による効果と全く類似である。加圧して行くと、今取り扱っている軸端に、異極の 電荷が蓄えられてくる。結晶を中立状態に戻してから、それを減圧して行くと、同じ現象が再現され るが、極性は反対になる。加圧時、正に帯電した軸端は、減圧時、負に帯電し、これは繰り返される (2)。

実験のために、実験しようとする物質中の半面像軸に垂直に、平行な2面からなる試験片を切り出す。 これらの面を錫で覆い、外から2枚の硬質ゴム板をかぶせて絶縁する。これを、例えば、万力の歯で 挟んで締め付ければ、切り出した2面間に、即ち、半面像軸方向に加圧できる。電気の発生を確かめ るために、ここではトムソンの電気測定法を用いる。 針に既知の電気量をチャージしておけば、それぞれの錫電極箔を測定器の二つのカップル部分につな ぐことで、軸端の電位差を知り得る。このようにすれば、それぞれの電気を別々に知り得る。このた めには、一方の錫箔を接地し、もう一方を針とつなぎ、一方、測定器の二つのカップル部分は電池で 充電しておけばよい。

今のところ、この現象を支配している法則の研究は終わっていないが、その特徴は、ゴーガンが、 トルマリンの優れた研究で定義した熱電気のそれと同じといえる。

[ここまでの注釈]
(1) 鉱物学会の論文
(2)傾いた面を持つ半面像結晶は、熱電気を示す唯一の結晶グループである。これらはまた、 加圧によって、分極電気が得られる唯一の結晶グループでもある。スパット(Spath)のような、 ある種の完面像結晶は、加圧すると帯電するが、一面だけで、上記の現象とは全く異なった表面 現象であり、その効果は、我々の実験条件下では、感知できない。

B.
我々は、一連の非電導性物質で、傾いた面を持つ半面像結晶を用いて、分極電気の発生に 関する二つの様式について、比較実験を行った。これらの結晶は、ほとんどが熱電気特性を示す ものである(1)。

熱の作用は、フリーデルによって示された、非常に簡便な方式で研究した(2)。

実験は、閃亜鉛鉱、塩素酸ナトリウム、方硼石、トルマリン、石英、カラミン、トパーズ、 酒石酸〔右旋廻〕、砂糖、ロッシェル塩を用いて行った。

全ての結晶で、加圧によって生ずる効果は、冷却で生ずる効果と同じ向きであり、減圧で生じる それは、加熱で生じるそれと同じ向きであった。

このことから、ふたつの場合は、はっきりした関係があり、現象は一つの理由に帰さるべきで、 このふたつは、以下の要約にまとめられよう。

“決定要因は何であれ、傾いた面を持つ非電導性半像面結晶が圧縮されると、必ずある向きの分極が、 また、引き伸ばされると、必ず反対の向きの分極が生ずる”。

この見方が正しいとすると、加圧による効果は、半面像晶の軸方向に、マイナスの熱膨張係数を持つ 物質を加熱した時の効果と同じ向きであるべきである(3)。

[ここまでの注釈]
(1)このような特性を持つ結晶は、人工的に作った結晶の中にも、多く見られることが 予見される。例えば、偏向光上の活性体は、その中のある直径が、違った軸端を持つ結晶になる。
(2)鉱物学会の論文 (1879)
(3)この仕事は理学部の鉱物学研究室で行われた。

[論文名]
Développement, par pression, del'électricité polaire dans les cristaux hémièdres à faces inclinées. Note de MM.JACQUES et PIERRE CURIE, présentée par M . Friedel.
[掲載誌]
Comptes rendus hebdomadaires des séances de l'Académie des sciences,91(1880) 294
[所蔵]
The British Library
[訳]
科学技術振興事業団
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