Publication

Piezoelectric actuation of PZT thin-film diaphragms at static and resonant conditions

Paul Muralt
1996
Journal Articles

Résumé

The piezoelectric response of silicon diaphragms covered with sputter-deposited PbZr0.45Ti0.55O3 (PZT) films has been investigated in view of their application in ultrasonic micro-actuators. The behaviour of resonance frequencies and quasistatic deflections has been studied as a function of membrane thickness and d.c. bias. The total stress in the films and the piezoelectric constant, d(31), have been derived by means of two different methods. The results are consistent with direct strain measurements by optical interferometry and with bulk ceramic values of identical composition.

Source officielle

https://infoscience.epfl.ch/entities/publication/5d0d6f37-a222-42c7-ba37-6fdd8c4c895c

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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.

Moteur piézoélectrique

A piezoelectric motor or piezo motor is a type of electric motor based on the change in shape of a piezoelectric material when an electric field is applied, as a consequence of the converse piezoelectric effect. An electrical circuit makes acoustic or ultrasonic vibrations in the piezoelectric material, most often lead zirconate titanate and occasionally lithium niobate or other single-crystal materials, which can produce linear or rotary motion depending on their mechanism.

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