प्रयोगों के माध्यम से पीज़ोइलेक्ट्रिक सिरेमिक क्रिस्टल की विशेषताओं का विश्लेषण करें

1880 में, क्यूरी बंधुओं ने पहली बार क्वार्ट्ज क्रिस्टल पर पीज़ोइलेक्ट्रिक प्रभाव की खोज की। यह पीजोइलेक्ट्रिक क्रिस्टल के लोचदार और ढांकता हुआ गुणों के बीच आपसी युग्मन को दर्शाता है। जब पीजोइलेक्ट्रिक सिरेमिक क्रिस्टल बाहरी ताकतों द्वारा विकृत हो जाते हैं, तो वे संबंधित सतहों पर अलग-अलग मात्रा में चार्ज उत्पन्न करते हैं। विद्युत क्षेत्र प्रभाव के बिना इस घटना को केवल विरूपण के कारण सकारात्मक पीज़ोइलेक्ट्रिक प्रभाव कहा जाता है।

जब एक विद्युत क्षेत्र उच्च फोकसिंग वाले पीजो बाउल को पीजोइलेक्ट्रिक क्रिस्टल पर लगाया जाता है, इससे न केवल ध्रुवीकरण होता है, बल्कि विरूपण भी होता है। विद्युत क्षेत्र के कारण होने वाली इस विकृति को व्युत्क्रम पीज़ोइलेक्ट्रिक प्रभाव कहा जाता है। व्युत्क्रम पीजोइलेक्ट्रिक प्रभाव क्रिस्टल के अंदर उत्पन्न तनाव के कारण होता है जब पीजोइलेक्ट्रिक क्रिस्टल एक विद्युत क्षेत्र के अधीन होता है। इस तनाव को पीज़ोइलेक्ट्रिक तनाव कहा जाता है। परिणामस्वरूप, पीज़ोइलेक्ट्रिक स्ट्रेन उत्पन्न होता है। प्रयोगों से पता चलता है कि सकारात्मक पीजोइलेक्ट्रिक प्रभाव वाले सभी पीजो क्रिस्टल में एंटी-पीजोइलेक्ट्रिक प्रभाव भी होना चाहिए, और दोनों एक-से-एक पत्राचार में हैं।

विद्युत क्षेत्र में कोई भी माध्यम प्रेरित ध्रुवीकरण के कारण माध्यम को विकृत कर देगा। यह विकृति व्युत्क्रम पीज़ोइलेक्ट्रिक प्रभाव के कारण होने वाली विकृति से भिन्न है HIFU सिरेमिक पीजोइलेक्ट्रिक ट्रांसड्यूसर । ढांकता हुआ बाहरी ताकतों के प्रभाव में लोचदार विरूपण, या बाहरी विद्युत क्षेत्रों के ध्रुवीकरण के तहत विरूपण का कारण बन सकता है। प्रेरित ध्रुवीकरण के कारण होने वाली विकृति बाहरी विद्युत क्षेत्र के वर्ग के समानुपाती होती है, जो इलेक्ट्रोस्ट्रिक्टिव प्रभाव है। इससे उत्पन्न विकृति बाहरी विद्युत क्षेत्र की दिशा से स्वतंत्र होती है। रिवर्स पीज़ोइलेक्ट्रिक प्रभाव के कारण होने वाली विकृति बाहरी विद्युत क्षेत्र के समानुपाती होती है, और विद्युत क्षेत्र उलट होने पर विकृति बदल जाएगी (उदाहरण के लिए, मूल बढ़ाव को छोटा किया जा सकता है या मूल छोटा करने को बढ़ाया जा सकता है)।

इसके अलावा, चाहे वह गैर-पीजोइलेक्ट्रिक क्रिस्टल हो या पीजोइलेक्ट्रिक क्रिस्टल, सभी ढांकता हुआ में इलेक्ट्रोस्ट्रिक्टिव प्रभाव मौजूद होता है; हालाँकि, विभिन्न संरचनाओं वाले ढांकता हुआ पीजो सिरेमिक क्रिस्टल का इलेक्ट्रोस्ट्रिक्टिव प्रभाव अलग होता है। एंटी-पीजोइलेक्ट्रिक प्रभाव केवल मौजूद होता है पीज़ोइलेक्ट्रिक डिस्क ट्रांसड्यूसर । वे क्रिस्टल जो पीजोइलेक्ट्रिक प्रभाव उत्पन्न कर सकते हैं, पीजोइलेक्ट्रिक क्रिस्टल कहलाते हैं। एक प्रकार का पीजोइलेक्ट्रिक क्रिस्टल एकल क्रिस्टल होता है, जैसे क्वार्ट्ज (SiO 2), पोटेशियम सोडियम टार्ट्रेट (जिसे लॉसल नमक भी कहा जाता है, nacc 4h4 o 6 x H2O), बिस्मथ जर्मेनेट (bi 12 जियो 20), और इसी तरह। एक अन्य प्रकार के पीजोइलेक्ट्रिक क्रिस्टल को पीजोइलेक्ट्रिक सिरेमिक कहा जाता है, जैसे बेरियम टाइटेनेट (बटेई O3), लेड जिरकोनेट टाइटेनेट (Pb (zrxtirx) O3, कोड PZT), लेड जिरकोनेट टाइटेनेट नाइओबियम मैग्नीशियम (Pb जोड़ा PZT Pb (mg1 / 3n B2 / 3) O3, कोड PCM), लेड एंटीमनी मैंगनीज जिरकोनेट टाइटेनेट (Pb) जोड़ा गया पिट कोड पीएमएस)