Décryptage

Le fonctionnement des céramiques piézoélectriques enfin expliqué

Posté le 21 juin 2010
par La rédaction
dans Chimie et Biotech

Bien qu’elles se retrouvent dans un grand nombre d’applications industrielles ou de la vie quotidienne, l’origine atomique des propriétés piézoélectriques des céramiques piézoélectriques de la famille PbZrxTi1-xO3 restaient inexpliquées. Le mystère est aujourd'hui levé et le rôle des ions zirconium enfin expliqués.

La piézoélectricité est la propriété que possèdent certains corps de se polariser électriquement sous l’action d’une contrainte mécanique et, réciproquement, de se déformer lorsqu’on leur applique un champ électrique. Les deux effets sont indissociables. Cette propriété trouve un très grand nombre d’applications dans l’industrie et la vie quotidienne. L’allume-gaz est parmi les plus familières. Dans un allume-gaz, la pression exercée produit une tension électrique qui se décharge brutalement pour former une étincelle.Les

Ils ont ainsi montré que, contrairement aux liaisons Ti-O fortement polaires, les atomes de Zirconium vont produire une faible polarisation. Une telle configuration atomique pour un type d’atome implique un basculement de polarisation très facile, c’est-à-dire qu’un faible champ électrique est nécessaire pour ce basculement, ce qui va créer une situation énergétique favorable pour le basculement coopératif des dipôles Ti-O fortement polaires et expliquer ainsi les fortes propriétés piézoélectriques de PZT. Dans PZT, les petits déplacements (Zr) entraînent les gros (Ti) sous champ électrique !


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