压电铁电

王春雷

目录

  • 1 压电铁电物理 绪论
    • 1.1 绪论(上)
    • 1.2 绪论(下)
  • 2 晶体结构
    • 2.1 晶体结构(一)
    • 2.2 晶体结构(二)
    • 2.3 晶体结构(三)
    • 2.4 晶体结构(四)
    • 2.5 晶体结构(五)
    • 2.6 晶体结构(六)
    • 2.7 晶体结构(七)
    • 2.8 晶体结构(八)
    • 2.9 晶体结构(九)
    • 2.10 晶体结构(十)
    • 2.11 晶体结构(十一)
    • 2.12 晶体结构(十二)
    • 2.13 晶体结构(十三)
  • 3 介电性质
    • 3.1 介电性质(一)
    • 3.2 介电性质(二)
    • 3.3 介电性质(三)
    • 3.4 介电性质(四)
    • 3.5 介电性质(五)
    • 3.6 介电性质(六)
    • 3.7 介电性质(七)
    • 3.8 介电性质(八)
    • 3.9 介电性质(九)
    • 3.10 介电性质(十)
    • 3.11 介电性质(十一)
    • 3.12 介电性质(十二)
    • 3.13 介电性质(十三)
    • 3.14 介电性质(十四)
  • 4 晶体的弹性性质
    • 4.1 晶体的弹性性质(一)
    • 4.2 晶体的弹性性质(二)
    • 4.3 晶体的弹性性质(三)
    • 4.4 晶体的弹性性质(四)
    • 4.5 晶体的弹性性质(五)
    • 4.6 晶体的弹性性质(六)
    • 4.7 晶体的弹性性质(七)
  • 5 压电效应与压电方程组
    • 5.1 压电效应与压电方程组(一)
    • 5.2 压电效应与压电方程组(二)
    • 5.3 压电效应与压电方程组(三)
    • 5.4 压电效应与压电方程组(四)
    • 5.5 压电效应与压电方程组(五)
    • 5.6 压电效应与压电方程组(六)
    • 5.7 压电效应与压电方程组(七)
    • 5.8 压电效应与压电方程组(八)
    • 5.9 压电效应与压电方程组(九)
    • 5.10 压电效应与压电方程组(十)
    • 5.11 压电效应与压电方程组(十一)
    • 5.12 压电效应与压电方程组(十二)
    • 5.13 压电效应与压电方程组(十三)
    • 5.14 压电效应与压电方程组(十四)
    • 5.15 压电效应与压电方程组(十五)
    • 5.16 压电效应与压电方程组(十六)
    • 5.17 压电效应与压电方程组(十七)
    • 5.18 压电效应与压电方程组(十八)
    • 5.19 压电效应与压电方程组(十九)
    • 5.20 压电效应与压电方程组(二十)
    • 5.21 压电效应与压电方程组(二十一)
  • 6 压电振子的振动模式
    • 6.1 压电振子的振动模式(一)
    • 6.2 压电振子的振动模式(二)
    • 6.3 压电振子的振动模式(三)
    • 6.4 压电振子的振动模式(四)
    • 6.5 压电振子的振动模式(五)
    • 6.6 压电振子的振动模式(六)
    • 6.7 压电振子的振动模式(七)
    • 6.8 压电振子的振动模式(八)
    • 6.9 压电振子的振动模式(九)
    • 6.10 压电振子的振动模式(十)
    • 6.11 压电振子的振动模式(十一)
    • 6.12 压电振子的振动模式(十二)
    • 6.13 压电振子的振动模式(十三)
    • 6.14 压电振子的振动模式(十四)
    • 6.15 压电振子的振动模式(十五)
    • 6.16 压电振子的振动模式(十六)
    • 6.17 压电振子的振动模式(十七)
    • 6.18 压电振子的振动模式(十八)
    • 6.19 压电振子的振动模式(十九)
    • 6.20 压电振子的振动模式(二十)
介电性质(十三)





 

 

                                                                                           

还可以采用“足标代换法”来确定晶体的独立介电常数。

设转动前,晶体的坐标为o-xyz,绕z轴转90°后,晶体的坐标为o-x’y’z’,见图2-10。新旧坐标轴之间的关系为:  x’→y,y’→-x,z’→z

用(1、2、3)来代表(x、y、z)有:

          1→2,2→-1,3→3

所以有:11→22,22→11,33→33,12→-21,13→23,23→-13 

 

与介电常数联系即得:ε‘1122,ε’2211,ε’3333,eε’12=-ε21,ε’1323,ε‘23=-ε13

因为z轴是四次旋转轴,晶体绕z轴转90°后,介电常数应保持不变,即:ε’1111,ε’2222,ε‘3333,ε‘1212,ε‘1313,ε‘2323

比较上述两式结果,可见只有ε1122,ε1212以及ε12131323=0时,两者才完全一致。

足标代换法 —— 一般过程

点群分析:

例如—点群4:只有一个4度旋转轴,而且沿c轴,即z轴方向。

足标变化:

绕z轴旋转90°后 ,x→y,y→-x,z→z,

用(1 2 3) 代表 (x y z)

1→2, 2→-1,3→3


旋转后性质保持不变(对称性的要求)

 再进行其它的旋转操作不改变介电常数矩阵的形式

足标代换法—例2:mm2点群

铌酸钡钠(Ba2NaNb5O15)晶体,镓酸锂(LiGaO3)晶体都是属于正交晶系mm2点群的晶体。它们的z轴是二次轴,x面、y面是对称面。现在根据它们的对称性质用足标代换法来确定独立的介电常数。







因为晶体的x面是对称面,固有x’→ -x、y’→ -y、z’→ -z,即:1→-1、2→2、3→3,

 

 mm2中的2



因为晶体的z轴是二次轴,当晶体绕z轴转180°后,有x”→-x’、y”→-y’、z”→z’,即:1→-1、2→-2、3→3,

 

 

另一个镜面操作不再改变矩阵的形式于是得到mm2点群晶体的介电常数的矩阵形式为:

 

 独立介电常数为ε11、ε22、ε33三个。