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1.2.7 压电晶体
当对某些晶体挤压或拉伸时,该晶体的两端会产生不同的电荷,这种晶体叫压电晶体。这样产生的电荷的量非常少,但却是仪器可以检测到的,并能够加以利用。手表中用于稳定频率的谐振子就是用水晶这种压电晶体制作的。
压电晶体只有按照一定的方向切割,才具有压电效应。切割方向不同,对晶体的压电效应影响很大。如果在特定方向的压电晶片上镀上电极,加上交流电,则压电晶片会作周期性的伸长或缩短,产生振荡,如同人唱起歌来一样。水晶并不是压电效应最好的,但价格较便宜,稳定性与机械强度很好,至今仍是用量最多的一种压电晶体。人工合成水晶主要是在高压釜中生长,一次可以生长大批的水晶。
压电晶体的性能参数中耦合系数、压电常数等比较重要。例如耦合系数,表示当一定的电压加在晶片上时,电能转化为振动声能的百分比。水晶的耦合系数比较小,在表1-4中铌酸锂晶体的耦合系数最高,其他晶体的耦合系数也不是太好。
表1-4 一些重要的压电晶体及其性能参数