Polarú piezoelectric agus Lúb Hysteresis

Polarú na criadóireachta piezoelectric

 

Roimh an nach bhfuil ábhar ceirmeach piezoelectric polaraithe, socraítear na leictreoin saor in aisce i neamhord; tar éis an chóireáil polaraithe, gintear polarú iarsma ar feadh an treo polaraithe chun bheith ina polycrystal anisotrópach, tá claonadh ag na leictreoin saor in aisce a bheith comhsheasmhach, agus feabhsaítear an piezoelectricity go mór. Mar a thaispeántar i bhFíor 1 agus i bhFíor 2, is féidir ábhair ceirmeacha piezoelectric a dhéanamh i gcruthanna agus i dtreoracha polaraithe. Tá an ceirmeacha piezoelectric roimh agus tar éis polarú. Tá tairiseach tréleictreach ε agus tairiseach piezoelectric d éagsúla ag ábhair

Socraigh an tairiseach tréleictreach roimh an polarú: ε 11 = ε 22 = ε 33. Má s tá an polaraithe feadh treo 3, tá an dá aghaidh leictreoid eile ingearach leis an treo polaraithe. An tairiseach tréleictreach tar éis polarú: ε 11 = ε 22 ≠ ε 33, agus tá luach ε 33 i bhfad níos mó ná luach ε11.

Tá tairiseach piezoelectric na criadóireachta piezoelectric freisin anisotrópach, agus tá luach an tairiseach piezoelectric d feadh treoracha éagsúla difriúil freisin. Ina measc, tá an luach feadh treo 3 mór, is é sin, d 33 >>d 31 agus d 32 . Má dhéantar é a thomhas le galbhánaiméadar, níl ach sruth d33 ann, agus ní ghintear aon sruth sa dá threo eile. Tá polarú criadóireachta piezoelectric an-chosúil le maighnéadú maighnéid, agus athróidh neart an réimse maighnéadach go mór roimh agus tar éis maighnéadú.

 

Ciorcad hysteresis de chriadóireacht piezoelectric

Sféar criadóireachta piezoelectric is polycrystalline, agus nuair a bhíonn a theocht níos airde ná an teocht Curie Tc, is laitís ciúbach é; nuair a bhíonn a theocht faoi bhun an teocht Curie Tc, is laitís tetragonal é agus tá piezoelectricity aige. Tugtar an t-aistriú céime soladach-stáit ar an bhfeiniméan gur féidir leis an ábhar piezoelectric struchtúr inmheánach an ábhair a athrú ag an teocht Tc, agus is é Tc a dtugtar an teocht aistrithe céim, ar a dtugtar teocht Curie freisin. Tá teocht Curie difriúil ag ábhair piezoelectric éagsúla.

 

Mar shampla, is é an teocht Curie Tc de BaTiO3 ná 120 ° C, agus PbTiO3 ná 490 ° C. Nuair a ardaíonn an teocht go Tc, tá na trí fhad taobh den chill aonad ciúbach comhionann, is é sin: a = b = c, ag an am seo tá an t-ionad muirir suite i lár an chiúb, agus níl aon piezoelectricity ag criadóireacht piezoelectric. Nuair a bhíonn an teocht níos ísle ná Tc, níl fad na dtrí thaobh den chill aonad tetragonal comhionann, eadhon: a = b

Feictear leictreachas nuair a bhíonn criadóireacht piezoelectric polaraithe. Tar éis an dara polarú, cruthófar cuar lúb, mar a thaispeántar i bhFíor 3 [1].

Sa fhigiúr, is é Ps an polaraíocht spontáineach; Is é P an polaraíocht iarsma; Is é Ec an réimse comhéigeanach . neart

Is féidir a fheiceáil ón gcuar lúb hysteresis tar éis polaraithe go bhfuil sé an-chosúil leis an gcuar lúb hysteresis, mar sin tugtar ferroelectrics ar chriadóireacht piezoelectric freisin. Tar éis polarú amháin, tá Pr polarú iarsma, a athraíonn feadh an chuair seo gach uair ina dhiaidh sin. Tá lúba hysteresis éagsúla ag ábhair piezoelectric éagsúla.

 

Cuirtear réimse leictreach malartach i bhfeidhm ar an gcomhlacht ceirmeach piezoelectric, agus is féidir an cuar hysteresis a fheiceáil go díreach trí oscilloscope. Nuair a mhéadaíonn an réimse leictrigh go déine áirithe, sroicheann an déine polaraithe saturation. Ina measc, is é an t-alt BC méadú líneach, is é Ps an déine polaraithe spontáineach, nuair a bhíonn an réimse leictreach nialas, níl an déine polaraithe comhionann le nialas, agus is é P r an déine polaraithe iarsma. Nuair a mhéadaítear an réimse leictreach droim ar ais go Ec, is é an polarú náid. Ós rud é gur féidir leis an bpointe Ec déine polaraithe na criadóireachta piezoelectric a dhéanamh náid, tugtar an neart réimse comhéigeanach ar Ec. Nuair a mhéadaíonn an réimse leictreach sa treo eile, méadaíonn an déine polaraithe sa treo eile freisin. Nuair a shroicheann an déine polaraithe droim ar ais saturation, agus ansin an réimse leictreach droim ar ais a laghdú, athróidh an déine polaraithe feadh líne HFC cuar.

 

Is próiseas an-chasta é próiseas polaraithe. Ní hamháin go bhfuil gá le réimse leictreach ard le linn polaraithe, ach tá amanna difriúla ag teastáil ó thiús éagsúla, agus ní mór an éifeacht polaraithe is fearr a bhaint amach ag teocht réasúnta ard. Tá an ceirmeach piezoelectric polaraithe an éifeacht polaraithe ag teocht ard áirithe, agus tá teocht teip dhifriúil ag ábhair piezoelectric éagsúla, ar cheart aird a thabhairt orthu nuair a bhíonn ábhair ceirmeacha piezoelectric á roghnú. caillfidh ábhar Tá feidhmíocht polaraithe na criadóireachta piezoelectric, an difríocht feidhmíochta idir ábhair ceirmeacha piezoelectric roimh agus tar éis polarú an-mhór.