решт полярної осі проявляється, звичайно, не тільки в п'єзоелектричному ефекті, а й в інших явищах. Так, наприклад, швидкість хімічного травлення граней, розташованих у різних кінців полярної осі, виявляється різною і виходять при цьому фігури травлення відрізняються один від одного.
Поряд з поздовжнім п'єзоелектричним ефектом існує також поперечний п'єзоелектричний ефект. Він полягає в тому, що при стисненні або розтягуванні уздовж осі Y виникає поляризація вздовж осі Х і на тих же гранях АВСD і ЕFGН з'являються поляризаційні заряди. При цьому виявляється, що знаки зарядів на кожній грані при стисненні вздовж Y (в поперечному ефекті) такі ж, як при розтягуванні вздовж Х (в подовжньому ефекті).
П'єзоелектричний ефект пояснюється наступним чином У іонних кристалах внаслідок неспівпадання центрів позитивних і негативних іонів є електричний момент і за відсутності зовнішнього електричного поля. Однак ця поляризація зазвичай не проявляється, оскільки вона компенсується зарядами на поверхні. При деформації кристала позитивні і негативні іони решітки зміщуються один щодо одного, і тому, взагалі кажучи, змінюється електричний момент кристала. Це зміна електричного моменту і проявляється у п'єзоелектричного ефекту.
Рис. 3 якісно пояснює виникнення п'єзоелектричного ефекту в кварці. Тут схематично показані проекції позитивних іонів Si (заштриховані кружки) і негативних іонів Про (світлі кружки) у площині, перпендикулярній до оптичної осі Z. Цей малюнок не відповідає фактичної конфігурації іонів в елементарній комірці кварцу, в якій іони чи не лежать в одній площині, а їх число більше показаного. Він, однак, правильно передає симетрію взаємного розташування іонів, що вже достатньо для якісного пояснення. p> Рис. 3, а) відповідає недеформованому кристалу. На межі A, перпендикулярної до осі X1, є виступаючі позитивні заряди, а на паралельній їй грані У - виступаючі негативні заряди. При стисканні вздовж осі X1 (рис. 3, б) елементарний осередок деформується. При цьому позитивний іон 1 і негативний іон 2 В«вдавлюютьсяВ» всередину комірки, від чого виступаючі заряди (позитивний на площині А і негативний на площині У) зменшуються, що еквівалентно появи негативного заряду на площині А і позитивного заряду на площині В. При розтягуванні вздовж осі X1 має місце зворотне (мал. 3, в): іони 1 і 2 В«виштовхуютьсяВ» з осередки. Тому на межі А виникає додатковий позитивний заряд, а на межі В - негативний заряд.
а) б)
В
в)
Рис. 3. До пояснення п'єзоелектричного ефекту. p> Розрахунки в теорії твердого тіла в згоді з досвідом показують, що п'єзоелектричний ефект може існувати тільки в таких кристалах, в яких елементарна осередок не має центру симетрії. Так, наприклад, елементарна комірка кристалів CsCl (рис. 4) має центр симетрії і ці кристали не виявляють будь п'єзоелектричних властивостей. Розташування ж іонів в осередку кварцу таке, що в ньому центр симетрії від...
