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Am 24.09. um 18:30 Uhr wird Prof. Dr.-Ing. Rüdiger G. Ballas einen Online-Fachvortrag mit dem Titel „Elektrische Polarisation und piezoelektrischer Effekt – Eine anschauliche Darstellung am Beispiel der Tieftemperaturmodifikation von Quarz“ halten. Dieser richtet sich an alle Interessierte und bietet sowohl für den Nichtfachmann als auch für den Technikversierten einen Einblick in einen für moderne Sensor- und Aktortechnologien unverzichtbaren Festkörpereffekt.
Der piezoelektrische Effekt wurde erstmals im Jahre 1880 von den Gebrüdern Curie bei Untersuchungen an Quarz- und Turmalinkristallen entdeckt. Sie erkannten, dass eine mechanische Deformation entlang bestimmter Kristallrichtungen an gegenüberliegenden Kristallflächen ungleichnamige elektrische Oberflächenladungen hervorruft. Umgekehrt lassen sich durch Anlegen einer elektrischen Spannung mechanische Deformationen hervorrufen. Eine große Anzahl ionischer Kristalle weisen diesen sog. direkten und reziproken piezoelektrischen Effekt auf. Der Vortrag zielt darauf ab, beide Effekte auf anschauliche Weise anhand des strukturellen Aufbaus von α-Quarz, einer stabilen Modifikation des Siliciumdioxids und das zweithäufigst vorkommende Mineral der Erdkruste, auf molekularer Ebene zu erklären. Beiden Effekten gemein ist der dabei auftretende Vektor der elektrischen Polarisation P, welcher als Quotient aus dem in der hexagonalen Strukturzelle resultierenden Dipolmoment p und dem Volumen V der Strukturzelle definiert ist. Ausgehend von der physikalischen Erklärung des Dipolmoments p wird aufgezeigt, wie die sich innerhalb der Strukturzelle von α-Quarz einstellenden Richtungen der elektrischen Polarisation P auf einfache Art und Weise berechnen lassen. Daraus erschließt sich letztendlich das physikalische Verständnis für den direkten und reziproken piezoelektrischen Effekt. Beide Effekte finden heutzutage in zahlreichen technischen Applikationen aus dem Bereich der Sensorik und Aktorik Anwendung.
Referent: Prof. Dr.-Ing. Rüdiger G. Ballas
Prof. Dr.-Ing. Rüdiger G. Ballas
Fachvortrag zum Thema Elektrische Polarisation und piezoelektrischer Effekt
Criteria of this press release:
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Electrical engineering
transregional, national
Studies and teaching, Transfer of Science or Research
German
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