1

المرجع الالكتروني للمعلوماتية

تاريخ الفيزياء

علماء الفيزياء

الفيزياء الكلاسيكية

الميكانيك

الديناميكا الحرارية

الكهربائية والمغناطيسية

الكهربائية

المغناطيسية

الكهرومغناطيسية

علم البصريات

تاريخ علم البصريات

الضوء

مواضيع عامة في علم البصريات

الصوت

الفيزياء الحديثة

النظرية النسبية

النظرية النسبية الخاصة

النظرية النسبية العامة

مواضيع عامة في النظرية النسبية

ميكانيكا الكم

الفيزياء الذرية

الفيزياء الجزيئية

الفيزياء النووية

مواضيع عامة في الفيزياء النووية

النشاط الاشعاعي

فيزياء الحالة الصلبة

الموصلات

أشباه الموصلات

العوازل

مواضيع عامة في الفيزياء الصلبة

فيزياء الجوامد

الليزر

أنواع الليزر

بعض تطبيقات الليزر

مواضيع عامة في الليزر

علم الفلك

تاريخ وعلماء علم الفلك

الثقوب السوداء

المجموعة الشمسية

الشمس

كوكب عطارد

كوكب الزهرة

كوكب الأرض

كوكب المريخ

كوكب المشتري

كوكب زحل

كوكب أورانوس

كوكب نبتون

كوكب بلوتو

القمر

كواكب ومواضيع اخرى

مواضيع عامة في علم الفلك

النجوم

البلازما

الألكترونيات

خواص المادة

الطاقة البديلة

الطاقة الشمسية

مواضيع عامة في الطاقة البديلة

المد والجزر

فيزياء الجسيمات

الفيزياء والعلوم الأخرى

الفيزياء الكيميائية

الفيزياء الرياضية

الفيزياء الحيوية

الفيزياء العامة

مواضيع عامة في الفيزياء

تجارب فيزيائية

مصطلحات وتعاريف فيزيائية

وحدات القياس الفيزيائية

طرائف الفيزياء

مواضيع اخرى

علم الفيزياء : الفيزياء الحديثة : فيزياء الحالة الصلبة : مواضيع عامة في الفيزياء الصلبة :

الخاصية البيزوكهربية (الكهربية الإجهادية) للبلورات

المؤلف:  أ.د. نعيمة عبد القادر أحمد / أ.د. محمد أمين سلمان

المصدر:  علم البلورات والاشعة السينية

الجزء والصفحة:  ص78–80

2023-09-19

963

عندما تتعرض بعض البلورات لإجهاد ميكانيكي ما فإن عزما كهربيا يتكون بها، بحيث يتناسب مقداره مع الإجهاد، وقد سمى هذا التأثير بظاهرة البيزوكهربية المباشرة؛ فإذا طبق إجهاد شد – مثلا – باتجاه أحد المحاور ثنائية الطية في بلورة كوارتز (من الفئة 32)، فإن مقدار العزم الكهربائي لوحدة الحجوم أو الاستقطاب هو:

حيث d – هو معامل البيزوكهربية وT هو إجهاد الشد.

وكما هو واضح فإن تغير الإجهاد من شد إلى ضغط يؤدي إلى تغير إشارة الاستقطاب لقد رأينا أن الإجهاد الميكانيكي يتمثل بكمية ممتدة من الرتبة الثانية، تحتوي على تسع مركبات؛ وأن الاستقطاب يتمثل بمتجه ذي ثلاث مركبات؛ وعلى ذلك فإن المعادلة (41-2) يمكن كتابتها بالنسبة للبلورات اللاأيزوتروبية على النحو التالي:

حيث dijk هي معاملات البيزوكهربية. ويمكننا كتابة معادلتي P2 و3P بنفس الطريقة وعند دمج المعادلات الثلاثة معا نجد أن:

حيث تتراوح k, j, i من 1 إلى 3.

يلاحظ أن المعاملات dijk يمثلها ممتد من الرتبة الثالثة.

إذا افترضنا – مثلا – أن إجهاد شد أحادي المحور T11 قد طبق على بلورة بيزوكهربية، فتكون النتيجة تكون استقطاب يعطى بالعلاقات:

فإذا استطعنا قياس P1، P2، P3 لأمكن تعيين d111، d211، d311.

تحتوي الكميات الممتدة من الرتبة الثالثة على ثماني عشرة مركبة. إذا اعتبرنا أن ممتد الإجهاد متماثل؛ وقانون تحويلها من مجموعة محاور إلى مجموعة أخرى هو:

وأحيانا نلجأ إلى استبدال الأرقام الثلاثة التي تلحق بالمعاملات بأسلوب المصفوفات على النحو التالي:

أسلوب الممتد    11   22   33   32, 13   12, 21

أسلوب المصفوفة   1   2   3   4   5   6

وعندئذ يصبح ممتد الإجهاد على الصورة التالية:

أما ممتد المعاملات البيزوكهربية فيكتب هكذا:

EN

تصفح الموقع بالشكل العمودي