Publication

Effect of Uniaxial Compressive Stress on Dielectric and Piezoelectric Responses in Lead Zirconate Titanate Based Ceramics

Dragan Damjanovic
2012
Journal Articles

Résumé

A uniaxial compressive stress significantly modifies the dielectric and piezoelectric response of Pb(Zr,Ti)O3 (PZT)-based piezoceramics. In soft PZT, the pre-stress decreases both the piezoelectric coefficient and its increment with increasing dynamical stress amplitude. However, an increase of both quantities is shown in hard PZT. Similar effects are observed in the dielectric response. It is proposed that the differences between such behaviors are due to the possibility of domain coalescence in the materials whose domain walls have high mobility. Furthermore, the enhancement of the response in hard PZT could be explained by change of the interaction energy between complex defects and domain walls induced by the compression.

Source officielle

https://infoscience.epfl.ch/entities/publication/5c0a8c27-0aff-4ffc-acc8-ac3a04b795e2

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Dragan Damjanovic
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Concepts associés (32)

Piézoélectricité

La piézoélectricité (du grec πιέζειν, piézein, presser, appuyer) est la propriété que possèdent certains matériaux de se polariser électriquement sous l’action d’une contrainte mécanique et réciproquement de se déformer lorsqu’on leur applique un champ électrique. Les deux effets sont indissociables. Le premier est appelé effet piézoélectrique direct ; le second effet piézoélectrique inverse. Cette propriété trouve un très grand nombre d’applications dans l’industrie et la vie quotidienne.

PZT

Les PZT, ou titano-zirconates de plomb, sont des composés chimiques de formule , où . Il s'agit de céramiques de structure pérovskite présentant plusieurs propriétés intéressantes : ferroélectricité, c'est-à-dire qu'elles ont une polarisation électrique spontanée, qui peut être inversée par l'application d'un champ électrique ; piézoélectricité, c'est-à-dire qu'elles peuvent changer de forme si on leur applique un champ électrique, ou qu'elles peuvent générer une tension électrique entre deux faces lorsqu'on leur applique une déformation — propriété particulièrement utile pour les capteurs, les transducteurs, les actionneurs au sens large ; pyroélectricité, c'est-à-dire qu'elles peuvent générer une tension électrique lorsqu'on modifie leur température, d'où des applications dans les sondes de température.

Pyroélectricité

La pyroélectricité (du grec πῦρ, pyr, feu) est la propriété d'un matériau dans lequel un changement de température entraine une variation de polarisation électrique. Cette variation de polarisation crée une différence de potentiel temporaire, celle-ci disparaissant après le temps de relaxation diélectrique. Cette variation peut générer un courant électrique, ce qui rend ces matériaux utiles pour la détection de radiations ou la production d'électricité. Ils sont tout particulièrement utilisés dans certains détecteurs infrarouge.

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