Estudio de materiales piezoeléctricos con espectroscopia de resonancia ultrasónica

Abstract

La piezoeléctricidad es un fenómeno que relaciona la interacción de un campo con el material y como este se deforma como respuesta. Sin embargo, la medición de las constantes piezoeléctricas se realiza por métodos superficiales, que impiden caracterizar de forma total una muestra. Por lo tanto, como objetivo de esta investigación, se busca encontrar la forma de usar el método de espectroscopía por resonancia ultrasónica (RUS) para encontrar el valor de la constante piezoeléctricas, siendo un método de medición volumétrico pero para constantes elásticas. Para esto, se explora la relación de la piezoelectricidad con otras constantes, tales como: la elástica y dieléctrica. Como también, entender las limitaciones del sistema RUS, y las modificaciones ha realizar, para lograr medir las constantes piezoeléctricas. Teniendo en cuenta las relaciones termodinámicas de las propiedades del material, se realizó la medición de las constantes elásticas por RUS, con un campo constante y con campo nulo, para una muestra de niobato de litio. Como resultado, se obtuve una primera aproximación de constante piezoeléctrica a presión constante de d=1.6 C/m², el cual es cercano al valor reportado por el fabricante de d=2.3 C/m².