Effet piézoélectrique
Changement dimensionnel des matériaux paraélectriques influencé par un champ électrique

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L'effet piézoélectrique a été découvert
dans 1880
de Jacques et Pierre Curie

Les cristaux piézoélectriques se chargent électriquement

déformée sous contrainte mécanique

Dans 1880 Jacques et Pierre Curie ont découvert que lorsqu'ils sont déformés sous une contrainte mécanique, les cristaux de quartz se sont chargés électriquement - positivement et négativement - sur les surfaces en forme de prisme. Ils ont appelé cette réaction l'effet piézoélectrique. Au-dessus d'une certaine température (appelé la température de Curie) ces types de matériaux possèdent une cellule élémentaire cubique avec un centre de symétrie. Les zones principales des charges positives et négatives se trouvent au centre de la cellule élémentaire du cristal. Les matériaux sont paraélectriques. Il n'y a pas d'effet piézoélectrique détectable.

Dans le processus de fabrication, après frittage, un déplacement des ions de la cellule élémentaire se produit lors du refroidissement en dessous de la température de Curie. Les charges positives et négatives ne sont plus au centre. Le centre de symétrie est perdu et une polarisation spontanée de la cellule élémentaire se produit. La cellule élémentaire a maintenant un dipôle électrique.

Les dipôles s'influencent mutuellement et forment spontanément des zones d'orientation uniforme, soi-disant "domaines weissch". Les directions de polarisation d'une piézocéramique sont statistiquement également distribuées, de sorte que le corps macroscopique n'a pas de polarisation et n'est donc pas piézoélectrique.

Si les céramiques sont exposées à un champ électrique puissant, ces domaines s'alignent de manière rémanente sur ce champ. Ce n'est qu'à l'aide de ce processus de polarisation que les piézocéramiques acquièrent leurs propriétés piézoélectriques, qui sont importants pour l'industrie.

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