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历史上的压电性
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历史上的压电性

发现和见解1880 - 1882
实验室的好奇心-数学挑战1882 - 1917
第一代应用天然晶体1920 - 1940
压电晶体1940 - 1965的第二代应用
日本发展1965 - 1980
搜索高容量市场1980 -目前
发现和见解
1880 - 1882
彼埃尔和Jacques Curie于1880发表了第一个关于宏观压电现象和晶体结构之间联系的实验证明。他们的实验包括一个决定性的测量表面电荷出现在特殊准备的晶体(电气石,石英,黄玉,蔗糖和罗谢尔盐在其中),在机械应力。这些结果是信贷居里的想象力和毅力,考虑到他们没有什么比锡纸,得到胶、电线、磁铁和一家珠宝店看到。
在今天的科学界,被认为是很“发现这个效果,“很快就被称为“压电”以区别于科学的现象学经验如“电接触其他领域”(摩擦产生静电)和“热电”(通过加热从晶体产生的电力)。
居里兄弟说,然而,有一个一一对应之间的电气影响温度变化和机械应力在一个给定的晶体,和他们用这种对应关系不仅为实验选择的晶体,这些晶体也决定削减。对他们来说,他们的论证是一个预测,当然来自他们的热电微观晶体的起源了解确认(即,某些晶体不对称)。
然而,居里兄弟没有预测出表现出直接压电效应的晶体(来自外加应力的电)也表现出逆压电效应(应力对外加电场的响应)。这一性质是由李普曼在1881的基本热力学原理中数学推导出来的。居里夫妇立即证实的“逆向效应的存在,“继续获得电弹的机械变形的压电晶体完全可逆的定量证明。
实验室的好奇心——数学上的挑战
1882 - 1917
在这个时间点,在两年的互动工作,在欧洲科学界,压电应用科学的核心是建立在非对称的晶体结构的基础上,压电晶体的识别、电气和机械能的可逆交换,并在量化之间复杂关系的热力学机械作用、热电气变量。
在之后的25年(至1910),更是使这一核心成长为一个多才多艺的和完整的框架,完全定义的压电效应发生的20天然水晶类,并定义所有18个可能的宏观的压电系数伴随着严格的热力学处理晶体固体使用适当的张量分析。1910福格特的“Lerbuch der Kristallphysik”出版了,它成了标准的工作体现已达成的谅解。
在25年时间达到Voigt的标准,但是,世界上还没有一种压电屏住了呼吸。科学的这种微妙的需要来定义张量分析相关的可测量的电磁比较苍白,而当时正在从一个科学技术,生产高度可见,神奇的机器。Piezoelectricity甚至在晶体学晦涩;需要明白的是,复杂的数学;没有公开可见的应用已发现的任何的压电晶体。
第一次在压电设备上的应用是在第一次世界大战期间进行的,1917,P. Langevin和法国同事开始完善超声波潜艇探测器。其传感器镶嵌细石英晶体将两钢板之间(复合具有振荡约50千赫的频率),安装在适合淹没房屋。在战争结束后,他们确实实现了在水下发出高频“啁啾”的目标,并通过定时返回回波来测量深度。然而,任何工业国家都没有忽视其成就的战略重要性,从那时起,声纳传感器、电路、系统和材料的发展从未停止过。
第一代天然晶体应用
1920 - 1940

声纳的成功推动了各种压电器件的蓬勃发展

 
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