矿物的高分辨率介电表征：迈向理解微波与岩石基本相互作用的一步

微波能量已被证明有利于降低采矿过程若干步骤的能量成本。关于该主题已有大量文献，但很少有研究致力于从基础层面理解微波与矿物之间的相互作用，以阐明控制所观测现象的基本物理过程。这归因于此类现象与化学和物理转变相关的复杂性，其中电力、热力和机械力发挥共同作用。本工作提出了一种在微波频率下表征矿物样品介电特性的新表征方法。该方法基于扫描微波显微镜技术，能够以极高的空间分辨率和精度测量介电常数、损耗因子和电导率。与传统的块体介电技术相反，扫描微波显微镜能够接触并测量天然岩石复杂结构中微米级矿物包裹体的介电特性。本工作中，一个5×20微米尺寸的赤铁矿包裹体已在3 GHz微波频率下得到表征。扫描电子显微镜/能量色散X射线光谱和共焦微拉曼光谱被用于确定类似尺度下矿物样品的结构细节以及化学和元素组成。