Yarimo’tkazgichlarning yana bir muhim xususiyati ular elektrik o’tkazuvchanligining temperaturaga o’ta sezgirligidir

P’ezoelektrik hodisa. Pe’zoelektriklar

Ba’zi dielektrik kristallarning qutblanishini, mexanik deformatsiya ta’sirida o’zgarishini va aksincha elektrik maydon ta’sirida deformatsiya paydo bo’lishini p’ezoelektrik xodisa deyiladi, mazkur kristall moddalarni p’ezoelektriklar deb ataladi. Faqat mexanik deformatsiya ta’sirida elektr qutblanish vujudga kelishini to’g’ri p’ezoeffekt, aksincha bo’lishini esa teskari p’ezoeffekt deyiladi.

Teskari p’ezoelektrik effekt deb, kristall dielektriklar, jumladan kvarts plastinkasi (p’ezokvarts) elektrik maydonga kiritilganda uning yoqlarida qutblangan zaryadlarning induktsiyalanishi sababli o’lchamlarning o’zgarish hodisasiga aytiladi. Pe’zoelektrikda ham bo’ylama va ko’ndalang teskari p’ezoelektrik effekt kuzatiladi. Agar p’ezokvartsning X o’qi bo’ylab elektrik maydon yo’naltirilsa, plastinkaning X o’qi bo’ylab sodir bo’ladigan deformatsiyaga bo’ylama teskari p’ezoelektrik effekt deyilib, u o’qi bo’ylab hosil bo’lgan deformatsiyaga esa ko’ndalang teskari p’ezoelektrik effekt deyiladi. [10]

Teskari p’ezoelektrik effekt maydonning yo’nalishiga bog’liq bo’lib, maydonning yo’nalishi o’zgarganda deformatsiyaning yo’nalishi ham qarama – qarshi tomonga o’zgaradi. Teskari p’ezoelektrik effekt chiziqiy, ya’ni maydon kuchlanganligining birinchi darajasiga proportsional bo’lib, faqat ba’zi dielektriklar (p’ezoelektriklar)da kuzatiladi. P’ezoelektrik hossalar juda ko’p moddalarda kuzatiladi. P’ezoelektrik xodisani oshkor qilish uchun kristall plastinkasi yoqlariga metal qoplamalar o’rnatiladi. Agar qoplamalar bir – biriga tutashmagan bo’lsa, plastina deformatsiyalanganda ular orasidagi potentsiallar ayirmasi paydo bo’ladi. Agar qoplamalar tutashgan bo’lsa, teng va qarama – qarshi ishorali zaryadlar paydo bo’ladi va zanjirda tok oqa boshlaydi. Qoplamalarga tashqi E.Yu.K ulansa, kristall deformatsiyalanadi.

P’ezoelektrik xodisalar faqat simmetriya markazlari bo’lmagan kristallarda kuzatiladi. Ammo, ba’zi simmetriya elementlari (masalan: simmetriya tekisligi) bo’lishligi ba’zi yo’nalishlarda yoki deformatsiyalashda qutblanish paydo bo’lishini mann qiladi - p’ezoelektriklar sonini cheklaydi. Faqat 20 ta simmetriya nuqtaviy guruhlarga tegishli moddalar p’ezoelektriklar bo’la oladi. P’ezoeffektni tavsiflovchi kattalik elektrik kattaliklar bilan mexanik kattaliklar orasidagi proportsionallik koeffitsientidir. Masalan : σ mexanik kuchlanish ta’sirida p’ezoelektrikda vujudga keladigan R qutblanish σ ga proportsional: R = σα. To’la qutblanishga yana elektrik maydon xossasi ham kiradi: R = σα. + χE. Umumiy holda 18 ta turli p’ezodoimiylar bo’lishi mumkin. [6]

Turli kristallar uchun p’ezodoimiylar qiymatlari kuchli darajada farq qiladi. Masalan, signet tuzining pe’zoelektrik koeffitsientlari nisbiy qiymati juda katta biroq, turmalin va α – kvartsniki ancha kichik. Ammo kvartsning yuqori mexanik va termik mahkamligi tufayli uni yuqori darajada barqaror p’ezoelektrik generatorlar tayyorlashda eng ma’qul material sifatida ishlatiladi. Bu asboblar radiouzatgichlar, kvarts soatlar takroriyligini barqarorlashtiradi. Boshqa amaliy maqsadlar uchun yuqori darajada p’ezoelektrik effektivlik zarur. SHuning uchun signet tuzi ko’p yillar davomida sezgir o’zgartirishlar uchun material bo’lib hizmat qiladi. Eng yangi nuqtalarida bariy titanati - strontsiydan ishlangan maxsus shaklli keramik plastinalar qo’llaniladi, chunki bu materiallar kattta p’ezoelektrik effektivlikka ega va ya’ni qizdirish va namiqishiga nisbatan bardoshligidir. Bu materiallardan tozalash vannalarida ultratovush manbalari va suvosti tovush qurilmalarida uzatgich hamda qabullagich sifatida foydalaniladi. Birinchi taqribda elektrik maydonda dielektrikning deformatsiyalanishi chiziqiy bog’lanishli, mexanik kuchlanish paydo qilgan qutblanish deformatsiyasiga proportsional. Ionlarda tarkiblangan har qanday qattiq jismda, uning p’ezoelektrik bo’lish - bo’lmasligidan qa’tiy nazar, elektrik maydon kuchlanganligi kvadratiga proportsional bo’lgan qisilish (elektrostriktsiya) kuzatiladi. Bu eng umumiy elektrostrikatsiya hodisasi tashqi madoni qo’yilganda ionlararo masofaning o’zgarishini tavsiflaganda Guk qonunining buzilishi bilan bog’liq. Demak, elektrostriktsiya kuzatiladigan qattiq jismda angarmonik effektlar kristall panjarasining tebranishlari xossalariga sezilarli ta’sir ko’rsatadi.

5.