압전 결정이란 무엇입니까?

2023-06-20

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매우 흥미로운 종류의 결정이 있는데, 그것을 짜거나 늘릴 때 두 끝이 서로 다른 전하를 생성합니다. 이 효과를 압전 효과라고 합니다. 압전효과를 낼 수 있는 결정을 압전결정이라 한다. 수정(α-석영은 유명한 압전 결정입니다. 일반적인 압전 결정에는 섬아연석, 붕사, 전기석, 마마타이트, GaAs, 티탄산 바륨 및 그 파생 결정, KH2PO4, nakc4h4o6 · 4H2O(로진염), 설탕 등이 포함됩니다.

압전 결정은 단결정 실리콘 다음으로 소비량이 많은 전자 재료입니다. 주파수 선택 및 제어를 위한 전자 부품을 제조하는 데 사용됩니다. 컬러 TV, 에어컨, 컴퓨터, DVD, 무선 통신 등 전자 정보 산업의 다양한 분야, 특히 고성능 전자 장비 및 디지털 장비에 널리 사용됩니다. 낮은 부식 터널 밀도 압전 결정은 SMD 주파수 칩 및 휴대폰 주파수 칩 생산에 필요한 재료입니다. 압전 결정 제품에는 주로 Z-Bar, y-bar, 두께 슬라이스 및 주파수 슬라이스가 포함됩니다.

크리스탈의 압전 효과

일부 결정에서는 외력이 특정 방향을 따라 가해지면 내부 분극 현상이 발생하여 하전 입자의 상대 변위가 발생하여 결정 표면에 크기가 같고 부호가 반대인 전하가 생성됩니다. 외력이 제거되면 중립상태로 돌아갑니다. 결정에 가해지는 힘에 의해 생성된 전하량은 외부 힘의 크기에 비례합니다. 이 현상을 압전 효과라고 합니다. 반대로, 결정에 전기장이 가해지면 결정은 특정 방향으로 기계적 변형을 생성합니다. 적용된 전기장이 제거되면 변형이 사라집니다. 이 현상을 역 압전 효과, 전기 변형 효과라고도 합니다.

압전 효과의 원리

압전의 이유는 결정구조와 관련이 있다. 양전하와 음전하의 무게 중심을 누르면 분리되어 전기 쌍극자가 형성되어 특정 방향의 결정의 양 끝이 서로 다른 전하를 갖게 됩니다.

압전결정의 공통적인 특징은 결정점군(대칭형)에 대칭중심이 없다는 점이다.

32개 점군 중 21개 점군은 대칭중심이 없으나 점군 432의 결정은 압전성이 없으므로 20개 점군은 압전성을 갖는다.