XIX Sympozjum Srodowiskowe PTZE - materialy.pdf
XIX Sympozjum Srodowiskowe PTZE - materialy.pdf
XIX Sympozjum Srodowiskowe PTZE - materialy.pdf
Create successful ePaper yourself
Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.
<strong>XIX</strong> <strong>Sympozjum</strong> <strong>PTZE</strong>, Worliny 2009<br />
PROPAGACJA FAL AKUSTYCZNYCH<br />
W KRYSZTAŁACH PIEZOELEKTRYCZNYCH<br />
Małgorzata Błasiak 1 , Romuald Kotowski 2<br />
1 Politechnika Świętokrzyska,<br />
2 Polsko-Japońska Wyższa Szkoła Technik Komputerowych<br />
W ciągu ostatnich dziesięcioleci obserwujemy bardzo szybki rozwój wielu gałęzi przemysłu,<br />
ale szczególnie spektakularny postęp nastąpił w radio- i telekomunikacji, w badaniach nieniszczących<br />
materiałów oraz w inżynierii biomedycznej. Na rynku pojawiły się urządzenia<br />
pracujące na częstotliwościach radiowych oraz na częstotliwościach pośrednich, występujące<br />
w różnych układach komunikacyjnych takich jak: odbiorniki satelitarne, urządzenia zdalnie<br />
sterowane, systemy wejścia bez klucza, telewizory, telefony komórkowe i inne. We wszystkich<br />
tych urządzeniach istotną rolę odgrywają powierzchniowe fale akustyczne. Na całym<br />
świecie produkcja urządzeń generujących takie fale sięga setek milionów rocznie. Ich budowa<br />
staje się z roku na rok coraz bardziej złożona, a ich wydajność pracy jest coraz lepsza. Użycie<br />
takich urządzeń w bezprzewodowych układach komunikacyjnych wymaga wyższych częstotliwości<br />
roboczych, większej szerokości pasma oraz mniejszych rozmiarów. Istotną rolę we<br />
wszystkich tych urządzeniach odgrywają urządzenia aktywnie wykorzystujące zjawisko piezoelektryczne,<br />
odkrytym przez braci Piotra i Jakuba Curie jeszcze w <strong>XIX</strong> wieku. Istnieje<br />
zatem potrzeba stałego ulepszania technik wytwarzania urządzeń, których zasada działania<br />
opiera się na tym efekcie.<br />
Prosty efekt piezoelektryczny polega na pojawieniu się na powierzchni niektórych kryształów<br />
poddanych działaniu zewnętrznych naprężeń mechanicznych σ ładunków elektrycznych,<br />
których wartość jest wprost proporcjonalna do wartości tych naprężeń<br />
Pi= e σ<br />
ijk jk<br />
(1)<br />
gdzie i P − polaryzacja elektryczna na jednostkę powierzchni, e − moduły piezoelektrycz-<br />
ijk<br />
ności, σ − tensor naprężenia. Natomiast odwrotny efekt piezoelektryczny polega na po-<br />
jk<br />
wstawaniu odkształceń kryształu piezoelektrycznego pod wpływem przyłożonego zewnętrznego<br />
pola elektrycznego.<br />
S = e E<br />
(2)<br />
gdzie<br />
S − tensor odkształcenia,<br />
jk<br />
i<br />
39<br />
jk ijk<br />
E − pole elektryczne.<br />
i
Change language