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ADP及KDP晶体纵向压电系数d33的计算及其验证

作者:王越; 常新安; 刘国庆; 蒋毅坚磷酸二氢钾磷酸二氢铵压电效应机电耦合系数切型

摘要:ADP(磷酸二氢铵)和KDP(磷酸二氢钾)晶体都属于42^- m点群,是20世纪早期的著名压电晶体,具有易于大尺寸生长的优点。但它们在主轴坐标系中只有厚度切变压电系数(d14,d36),没有纵向压电系数(d33,k33),而这种纵向压电效应在实际应用中较多。本文通过利用坐标变换的方法,计算了这两种晶体纵向压电性能在空间的分布。通过计算,首先我们发现这两种晶体在空间存在着纵向伸缩压电效应,其次我们还得到了它们在空间的纵向压电系数的最大值和切型。ADP晶体:d33,max=8.66×10^12C/N,切型为(xywl)45°/50°;k33,max=0.07,切型为(xywl)45°/50°。KDP晶体:d33,max=4.54×10^-12C/N,切型为(yzlw)45°/55°;k33,max=0.04,切型为(yzlw)45°/48°。ADP晶体的纵向压电性能略好于KDP。另外,本文还分别对上述计算结果进行了实验验证,实验结果与计算结果基本一致。对两种晶体压电器件的进一步开发和利用具有理论指导意义。

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人工晶体学报

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