壓電效應是某些晶體的一種獨特性質,當受到物理應力時,它們會產生電場或電流。同樣的效應也可以反過來觀察到,即施加在晶體上的電場會對其結構施加應力。壓電效應對傳感器至關重要,這是一種廣泛應用于各種傳感器和電路應用...
壓電效應是某些晶體的一種獨特性質,當受到物理應力時,它們會產生電場或電流。同樣的效應也可以反過來觀察到,即施加在晶體上的電場會對其結構施加應力。壓電效應對傳感器至關重要,這是一種廣泛應用于各種傳感器和電路應用中的電子元件。盡管這種現象在機電設備中的應用具有多功能性,但它是在1880年被發現的,但直到半個世紀后才得到廣泛的應用。顯示壓電效應的晶體結構類型包括石英、黃玉和羅謝爾鹽,這是一種化學式為KNaC4H4O6 4H2O的鉀鹽顯微鏡。皮埃爾·居里因與妻子瑪麗一起研究輻射而獲得1903年諾貝爾物理學獎而著名,1880年他與弟弟雅克·居里一起發現了壓電效應。然而,兩兄弟當時并沒有發現逆壓電效應,在電使晶體變形的地方,弗朗哥-盧森堡物理學家加布里埃爾·利普曼(Gabriel Lippmann)被認為是第二年反效應的發現,這導致他在1883年發明了李普曼靜電計,壓電效應是第一臺實驗性心電圖機運行的核心設備。

壓電效應是指釘式探測器如何在墻后定位木梁的。壓電效應具有獨特的特性,即通常會產生幾千伏的電能勢差,且極低當前水平這使得即使是微小的壓電晶體也可以用來在燃氣灶等點火設備中產生火花。壓電晶體的其他常見用途包括控制顯微鏡、打印機的精確運動,壓電效應發生的過程是以晶格的基本結構為基礎的。晶體通常有一個電荷平衡,正負電荷沿著晶格的剛性平面精確地相互抵消。當這種電荷平衡被在晶體上施加物理應力,能量通過電荷載體傳遞,在晶體中產生電流,利用逆壓電效應,外加電場會使中性電荷不平衡,從而導致機械應力和晶格結構的輕微調整從2011年起,壓電效應已被廣泛壟斷,應用于從石英鐘到熱水器點火器,便攜式烤架,甚至一些手持式打火機。在計算機打印機中,微型晶體被用于噴墨噴嘴以阻止墨水流動。當電流作用于它們時,它們就會變形,允許墨水以精心控制的體積流到紙上,產生文字和圖像。壓電效應也可以用來為手表中的微型揚聲器發聲,以及用于測量物體之間距離的聲波傳感器,例如建筑行業的螺柱探測器。超聲波傳感器也基于壓電晶體和許多麥克風。截至2011年,它們使用鈦酸鋇、鈦酸鉛或鋯酸鉛制成的晶體,產生的電壓比羅謝爾鹽低,羅謝爾鹽是這些技術早期形式的標準晶體自2011年起,利用壓電效應的最先進技術形式之一是掃描隧道顯微鏡(STM),該顯微鏡用于直觀地檢查原子和小分子的結構。STM是納米技術領域的基本工具。STM中使用的壓電晶體能夠皮埃爾·居里(Pierre Curie)因與妻子瑪麗一起獲得1903年諾貝爾物理學獎(Nobel Prize for Radious research)而聞名于世,他在1880年與弟弟雅克·居里(Jacques Curie)一起發現了壓電效應。