固體光學(xué)晶體光學(xué)ppt課件-資料下載頁(yè)
2025-01-14 12:07本頁(yè)面
【正文】 個(gè)具有一定周期性的變頻信號(hào)，其周期為原振動(dòng)信號(hào)周期的 1/ 2 。 壓電性質(zhì)測(cè)量 光學(xué)相干法 對(duì)應(yīng)于振動(dòng)位移峰谷兩處，可在光拍信號(hào)的一個(gè)周期中讀出光拍個(gè)數(shù) N ,則動(dòng)鏡的振動(dòng)位移峰值為 4/?NA m ?晶體的壓電系數(shù) d33 = Am/Vm tlA CS u b s t r a t eM i r r o r按照右圖所示施加電壓，可得到晶體的壓電系數(shù) d13值，即 tVlAdmm?13江惠民， 江群會(huì) ，中國(guó)陶瓷 38(5) (2022) 34 mie mid mig mih , mi＝ 15, 31,33 彈性系數(shù) Eijs Dijs Eijc Dijc, ij＝ 11, 12, 13, 33, 55, 66 介電常數(shù)和介電隔離率 Tmn? Smn? Tmn? Smn? , mn＝ 11, 33 壓電系數(shù) 四方相單晶沿共有 11個(gè)獨(dú)立的材料參數(shù)，包括 Smimi ETe )(???? TmiEimmi ESTDd )()( ??????Dimmi TEg )(????壓電應(yīng)力系數(shù) 壓電應(yīng)變系數(shù) 壓電電壓系數(shù) 壓電勁度系數(shù) Dimmi SEh )(????彈性剛度系數(shù) jiij STc ??? 彈性順度系數(shù) jiij TSs ???介電隔離率 mnmn ?? 1?介電常數(shù) nmmn ED????上角標(biāo) E表示短路狀態(tài) 上角標(biāo) D表示開(kāi)路狀態(tài) 上角標(biāo) T表示夾持狀態(tài) 上角標(biāo) S表示自由狀態(tài) 壓電性質(zhì)測(cè)量 諧振－反諧振法 利用阻抗譜的諧振與反諧振法測(cè)量四方相單晶全套介電、壓電和彈性參數(shù)，圖中為所需的五種不同振動(dòng)模式的樣品切型。 參考 ANSI/IEEE STD. 1761987, IEEE Standard on Piezoelectricity (IEEE, New York, 1987) 1xyz24k3 3 b a rk3 1 b a r4 5o[ 0 0 1 ] p l a t e[ 1 0 0 ] p l a t e4 5o k3 1 b a rE l e c t r o d eP o l i n g d i r e c t i o n53壓電性質(zhì)測(cè)量 諧振－反諧振法 壓電性質(zhì)測(cè)量 諧振－反諧振法 序 號(hào) 振動(dòng)模式 壓電 振子 振子典型尺寸(mm) (l w t) 1 橫向長(zhǎng)度 伸縮 k31 棒 20 4 2 厚度伸縮 kt 片 5 5 3 厚度切變 k15 片 10 10 1 4 縱向長(zhǎng)度 伸縮 k33 棒 10 1 1 5 橫向長(zhǎng)度 伸縮 45o k31棒 20 4 在一定的邊界條件下，通過(guò)求解壓電方程，可得到晶體壓電參數(shù)與諧振、反諧振頻率的關(guān)系式。由于邊界條件的限制，測(cè)量時(shí)需要把材料制成若干個(gè)標(biāo)準(zhǔn)樣品，即壓電振子。 2: 主表面垂直 [001]極化方向的正方片。壓電方程， 5: 三對(duì)晶面方向沿 [110]/[110]/[001]的長(zhǎng)方片。壓電方程與 1相同。 3: 三對(duì)晶面方向分別是 [100]/[010]/[001]的長(zhǎng)方片。壓電方程， 4: 長(zhǎng)度沿 [001]方向的長(zhǎng)棒。壓電方程， 1: 長(zhǎng)度沿 [100]方向，兩電極主表面是 [001]的長(zhǎng)條片。壓電方程， 3311111 EdTsS E ?? 3331313 ETdD T???3333333 DhScT D ?? 3333333 DShE S????1155555 DhScT D ?? 1115151 DShE S????3333333 DgTsS D ?? 3333333 DTgE T????壓電性質(zhì)測(cè)量 諧振－反諧振法 一 . 光學(xué)性質(zhì)測(cè)量 1. 折射率 2. 光學(xué)透過(guò)性 3. 電光性能 4. 光折變性質(zhì) 二 . 鐵電性質(zhì)－電滯回線測(cè)量 三 . 介電性質(zhì) 四 . 壓電性質(zhì)測(cè)量 1. 準(zhǔn)靜態(tài)法 2. 光學(xué)相干法 3. 諧振－反諧振法 五 . 熱釋電性質(zhì) 熱釋電性質(zhì) 熱釋電性質(zhì) 由于溫度的變化，一些材料會(huì)出現(xiàn)結(jié)構(gòu)上的電荷中心相對(duì)位移，使自發(fā)極化強(qiáng)度發(fā)生變化，從而在兩端產(chǎn)生異號(hào)的束縛電荷，這種現(xiàn)象稱為熱釋電效應(yīng)。熱釋電系數(shù)的定義為， Current response FOM: Voltage response FOM: Detectivity FOM: pi cpF ?)( 0 rpv cpF ???))t a n(( 2/10 d?? rpD cpF ?熱釋電探測(cè)器的優(yōu)值指標(biāo) TPp ???cp為材料的體積比熱， tand為介電損耗， ?r為相對(duì)介電常數(shù)， ?0為真空中介電常數(shù)。 基本定義 熱釋電性質(zhì) 測(cè)量熱釋電系數(shù)常使用的是交流法，或稱為動(dòng)態(tài)法。 . Garn和 . Sharp早在 1982年就詳細(xì)討論了低頻正弦溫度場(chǎng)下熱釋電系數(shù)的測(cè)量原理和實(shí)驗(yàn)方法，即使用動(dòng)態(tài)法來(lái)測(cè)量熱釋電系數(shù)。主要參考文獻(xiàn)， 測(cè)量方法 . Garn and . Sharp, J. Appl. Phys. 53 (1982) 8974。 . Garn and . Sharp, J. Appl. Phys. 53 (1982) 8980。 陳敏揮等，一種用于熱釋電薄膜材料的熱釋電系數(shù)測(cè)量裝置及方法，中科院技術(shù)物理研究所，專利申請(qǐng)?zhí)?02136155。
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