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)
晶体的弹性性质(一)







◎ 形变:

◎ 在外力作用下,物体的大小和形状都要发生变化,通常称为形变

◎ 当讨论物体的转动和移动时,形变对运动物体的影响很小,是次要问题,一般可以忽略不计。

◎ 当讨论振动的传播或压电效应等问题时,形变就成了重要问题,需要进行深入的讨论和研究。

◎ 塑性和弹性:

◎ 如果外力撤消后,物体不能恢复原状,这种性质就称为物体的塑性;如果外力撤消后,物体能恢复原状,这种性质就称为物体的弹性。

◎ 自然界不存在完全的弹性体,也不存在完全的塑性体;只存在既有弹性又有塑性的物体。当外力较小时,形变也小,外力撤消后,形变消失,物体恢复原状;当外力较大时,外力撤消后,物体不能恢复原状。可见物体的弹性有一定的限度,超过这个限度就成为塑性。与压电有关的问题,都属于弹性范围内的问题。

◎ 应力、应变

◎ 应变张量:  strain tensor

◎ 晶体中任一点的位置可以用所选定的坐标系的位置矢量来描述,它的三个分量为x1、x2、x3。当晶体发生形变时,其中每一点的位置均会发生改变。设形变前的某一点的位置矢量为
r,形变后为r’(其分量为x’1、x’2、x’3),由于形变这一点的位移可以用位置矢量来表示:






当晶体形变时,晶体内任意两点间的距离都会发生变化,设最近邻的两点形变前的距离为dl(分量为dxi),形变后的距离为dl’(分量为dx’i),因为dx’i=dxi+dξi,而 



































































二级对称的张量,有六个独立元素。

如果用x、y、z代表位置矢量r的三个分量;u、v、w代表位移矢量x的三个分量;那么这六个张量元可写成为:

 

















由形变引起的体积相对增量称为体膨胀为:









                 










由于切变A→A’, B→B’, C→C’, D→D’,图中u、v代表A点位移的分量,令: AD=A’D’=△x,AB=A’B’=△y,则:





所以exy=(v/x+u/y)/2=(θ12)/2                                                       
这种在固体形变时,作用在固体中单位面积上的力称为应力。应力是一个二级张量,其各个分量为σxx、σyy、σzz、σyz、σzy、σxy、σyx、σxz、σzx。为此我们也把应力称为应力张量。张量元的前一个足标代表应力的方向,后一个足标代表应力所作用面的法线方向。