Direkt piezoelektrik etkide mekanik bir stres uygulandığında
bir kristalin yüzeyinde bir elektrik yükü uyarılır, ters piezoelektrik etkide
ise kristalin deformasyonu, dış bir elektrik alanı olduğunda gerçekleşir.
Piezoelektrik etki, ters-simetri olmaksızın kristalin
malzemelerdeki mekanik ve elektrik hal arasındaki doğrusal elektromekanik
etkileşim olarak tanımlanır. Piezoelektrik etki tersine çevrilebilir
(reversibil) bir prosestir; Direkt piezoelektrik etki sergileyen malzemeler
(uygulanan bir mekanik kuvvetten kaynaklanan dahili elektrik yükü üretimi),
aynı zamanda ters piezoelektrik etki (uygulanan bir elektrik alanından kaynaklanan
bir mekanik strain) gösterir. Örneğin, kurşun zirkonat titanat kristalleri,
statik yapısı orijinal boyutun yaklaşık % 0.1'i oranında deforme olduğunda
ölçülebilir piezoelektrik yaratır. Aynı şekilde, aynı kristaller malzemeye dış
bir elektrik alanı uygulandığında statik boyutlarının % 0.1'i kadar değişir.
Piezoelektrik, sesin üretilmesi ve algılanması, yüksek
voltajların üretilmesi, elektronik frekans üretimi, mikroteraziler ve optik
düzeneklerin ultra ince odaklaması gibi uygulamalarda yeralır; ayrıca, atomik
rezoluston, STM, AFM, MTA, SNOM, v.s. gibi taramalı prob mikroskopları içeren
bir takım bilimsel enstrümantal tekniklerin temelini oluşturur.
Şekil-1: Piezoelektrik
etki, bir piezoelektrik malzemenin sıkıştırlmasıyla oluşur
Şekl-2: Ters piezoelektrik etki olarak
adlandırılan piezoelektrik etkisinin tersine çevrilmesi, bir piezoelektrik
kristali büzmek (shrink) veya genişletmek için voltaj uygulandığında
gerçekleşir
