電化學(xué)石英晶體微天平的應(yīng)用和壓電特性是怎樣的

 

　　電化學(xué)石英晶體微天平的壓電特性：

　　石英材料中的二氧化硅在正常狀態(tài)下，其電偶極是互相平衡的電中性。在二氧化硅是以二維空間的簡化圖形。當(dāng)我們在硅原子上方及氧原子下方分別給予正電場及負(fù)電場時(shí)，空間系統(tǒng)為了維持電位平衡，兩個(gè)氧原子會相互排斥，在氧原子下方形成一個(gè)感應(yīng)正電場區(qū)域，同時(shí)在硅原子上方產(chǎn)生感應(yīng)負(fù)電場區(qū)域。相反的情況，當(dāng)我們在硅原子上方及氧原子下方分別給予負(fù)電場及正電場時(shí)，兩個(gè)氧原子會相互靠近，氧原子下方產(chǎn)生感應(yīng)負(fù)電場，硅原子上方產(chǎn)生感應(yīng)正電場。

 

　　然而，氧原子的水平位置變化時(shí)，鄰近的另一個(gè)氧原子會相對的產(chǎn)生排斥或吸引的力量，迫使氧原子回到原來的空間位置。

 

　　因此，電場的力量與原子之間的力量會相互牽動，電場的改變與水平方向的形變是形成交互作用狀態(tài)。

 

　　這個(gè)交互作用會形成一個(gè)在石英材料耗能較小的振動狀態(tài)，只要由電場持續(xù)提供能量，石英材料就會與電場之間維持一個(gè)共振頻率。

 

　　這個(gè)壓電效應(yīng)下氧原子的振幅與電場強(qiáng)度及電場對二氧化硅的向量角度有相對應(yīng)的關(guān)系。

 

　　在實(shí)際的應(yīng)用上，電場是由鍍在石英芯片上的金屬電極產(chǎn)生，電場與二氧化硅的向量角度則是由石英晶體的切割角度來決定。

 

　　有助于實(shí)時(shí)研究發(fā)生在電極充放電、以及隔膜材料物理化學(xué)性質(zhì)的變化，對電池領(lǐng)域研究正在作出重要貢獻(xiàn)。電池在充放電的過程中，電極材料選擇，電解液隔膜，以及電池表面化學(xué)物質(zhì)的改變都會影響電池質(zhì)量的變化。