Piezoelektrizität

Zusammenfassung

Deformiert man einen Ionenkristall, so kann in bestimmten Fällen dureh die Verschiebung der Ionen eine elektrische Verschiebung D, d.h. eine Elektrisierung P = Dipolmoment je Volumeinheit entstehen, d.h. zwischen den Endflächen einer geeignet aus dem Kristall geschnittenen Platte kann eine elektrische Spannung auftreten. Notwendige Voraussetzung für diesen piezoelektrischen Effekt ist die Existenz von polaren Achsen¹⁴. Es sind also alle Symmetrien mit Inversionszentrum oder zu den Achsen senkrechten Spiegelebenen ausgeschlossen¹⁵, da sich bei diesen die entgegengesetzt gerichteten Effekte aufheben, wie z.B. bei NaCl. Dagegen sind beim trigonalen α-Quarz (Abb. 13.1a) der Punktsymmetrie D₃ die drei gegeneinander um 2π/3 gedrehten Nebenachsen A₁, A₂, A₃ in der Ebene senkrecht zur Hauptachse polar (Abb. 13.1b). Die durch die Struktur des Gitters vorgegebenen Dipolmomente kompensieren sich wegen der Symmetrie dieser Achsenanordnung wohl in der Gleichgewichtslage, nicht aber bei Deformation, siehe Abb. 13.2.