পাইজোইলেকট্রিক কোয়ার্টজ ক্রিস্টাল সম্পর্কে প্রাথমিক জ্ঞান

পাইজোইলেকট্রিক কোয়ার্টজ ক্রিস্টাল সম্পর্কে প্রাথমিক জ্ঞান
 

1. রাসায়নিক এবং শারীরিক বৈশিষ্ট্য

(1) স্ফটিক SiO2 এর গঠন, বায়ুমণ্ডলীয় চাপে বিভিন্ন তাপমাত্রায়, কোয়ার্টজ ক্রিস্টালের গঠন ভিন্ন, তাপমাত্রা T <573℃ α কোয়ার্টজ ক্রিস্টাল, যখন 573℃ < T <870℃ β কোয়ার্টজ স্ফটিক, গলনাঙ্ক 1750℃ হয় , আমরা সাধারণত বলি পাইজোইলেকট্রিক কোয়ার্টজ স্ফটিক α কোয়ার্টজ স্ফটিক বোঝায়।

(2) পাইজোইলেকট্রিক বৈশিষ্ট্য সহ:
পাইজোইলেকট্রিক প্রভাব:
কিছু মিডিয়া বাহ্যিক যান্ত্রিক ক্রিয়া (যেমন কম্প্রেশন, স্ট্রেচিং ইত্যাদি) এবং এর অভ্যন্তরীণ মেরুকরণের কারণে, পৃষ্ঠের চার্জের ঘটনাকে পিজোইলেকট্রিক প্রভাব বলা হয়।
বিপরীত পিজোইলেকট্রিক প্রভাব:
বাহ্যিক বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রে স্থাপন করা কিছু মিডিয়া, বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের ক্রিয়াকলাপের কারণে, মাধ্যমের ভিতরে ধনাত্মক এবং ঋণাত্মক চার্জের কেন্দ্রের স্থানচ্যুতি ঘটাবে, ফলে মাধ্যমের বিকৃতি ঘটবে, এই প্রভাবটিকে বলা হয় বিপরীত পাইজোইলেকট্রিক প্রভাব। .
যখন X (বা Y) অক্ষ বরাবর বল কোয়ার্টজ স্ফটিকের উপর কাজ করে, তখন পাইজোইলেকট্রিক প্রভাব X দিক থেকে দেখা যায়, যখন Y এবং Z দিকগুলি তা করে না।X অক্ষকে বৈদ্যুতিক অক্ষ বলা হয় এবং Y অক্ষকে যান্ত্রিক অক্ষ বলা হয়।

(৩) অ্যানিসোট্রপি সহ: কোয়ার্টজ স্ফটিক হল এক ধরনের উত্তম নিরোধক, ঘরের তাপমাত্রার কাছাকাছি, Z অক্ষ বরাবর তাপ পরিবাহিতা Z অক্ষের দিক থেকে 2 গুণ বাম এবং ডান দিকের দিকে লম্ব, Z অক্ষের দিক বরাবর a3 প্রায় রৈখিক প্রসারণ Z অক্ষ a1 1/2 এর লম্ব দিক বরাবর রৈখিক সম্প্রসারণ সহগ, এপিসিলনের অস্তরক সহগ, পাইজোইলেকট্রিক সহগ d, ইত্যাদি। এর মান বিভিন্ন তাপমাত্রায়, তাপ পরিবাহিতা K এবং প্রসারণের মানগুলির দিক অনুসারে পরিবর্তিত হয় সহগ A এছাড়াও ভিন্ন।

(4) Piezo কোয়ার্টজ একক স্ফটিক অত্যন্ত প্রতিসম আকৃতি, পরমাণু এবং অণু বিন্যাস দ্বারা চিহ্নিত করা হয় নিয়ম ভাল উন্নত কোয়ার্টজ স্ফটিক, চেহারা সবচেয়ে উল্লেখযোগ্য বৈশিষ্ট্য নিয়ম কনফিগারেশন, ক্রিস্টাল কোয়ার্টজ স্ফটিক স্ফটিক মুখ মোট 30 , 6 m (নলাকার), ছয় R পৃষ্ঠ (বড় পৃষ্ঠ প্রান্ত) ছয় R পৃষ্ঠ (পৃষ্ঠের) প্রান্ত ছয় s পৃষ্ঠ (ত্রিমুখী আংশিক শঙ্কু), ছয় X সমতল (ত্রিপক্ষীয় আংশিক সমতল), সন্নিহিত M সমতলের ক্লিপ কোণ 60°, সন্নিহিত M সমতল এবং R সমতল এবং সন্নিহিত M সমতল এবং R সমতলের মধ্যে কোণ হল 38°13 ', এবং সন্নিহিত S সমতল এবং X সমতলের মধ্যে কোণ হল 25°57'।
কোয়ার্টজ ক্রিস্টালের একটি ঘন অক্ষ প্রতিসাম্য C এবং তিনটি অক্ষ A, B এবং D একে অপরের 120°।কোয়ার্টজ স্ফটিকের ভৌত বৈশিষ্ট্য নিয়ে আলোচনা করার সময়, নিম্নলিখিত চিত্রে দেখানো আয়তক্ষেত্রাকার স্থানাঙ্ক ব্যবস্থা গ্রহণ করা আরও সুবিধাজনক।অক্ষ C হল z অক্ষ, অক্ষ A (বা B, D) হল X অক্ষ, এবং অক্ষ Y হল X অক্ষ এবং Z অক্ষের লম্ব।স্থিতিবিন্যাস 1949 IRE মান অনুযায়ী নির্ধারিত হয়, এবং ডান-হাতে কার্টেসিয়ান স্থানাঙ্ক ব্যবস্থা ডান-হাতে এবং ডান-হাতের ঘূর্ণন স্ফটিক উভয়ের জন্য গৃহীত হয়।
চিত্রে দেখানো হয়েছে: A, B, C এবং D হল স্ফটিক স্থানাঙ্ক ব্যবস্থা
X, Y, এবং Z হল আয়তক্ষেত্রাকার স্থানাঙ্ক

(5) বায়ারফ্রিঞ্জেন্স সহ:
কিন্তু যখন z-অক্ষের দিক বরাবর আলো বিয়ারফ্রিঞ্জেন্স হয় না, তাই এটিকে z-অক্ষকে অপটিক্যাল অক্ষও বলা হয়।

কোয়ার্টজ ক্রিস্টালের ঘনত্ব ρ=2.65g/cm2, কঠোরতা হল Mohs কঠোরতা 7, ঘরের তাপমাত্রা এবং চাপে ট্রায়াসিডে অদ্রবণীয় (HCL,H2SO4,HNO3), পদার্থের খুব কম দ্রবণীয়তার অন্তর্গত, কিন্তু হাইড্রোফ্লোরিক অ্যাসিড এবং অ্যামোনিয়াম হাইড্রোজেন ফ্লোরাইড হল কোয়ার্টজ স্ফটিকের একটি ভাল সমাধান, এর রাসায়নিক বিক্রিয়া সমীকরণ
SiO2 hf + 4 = SiF4 + 2 h2o (3 + 3 h2o SiF4 = H2SiO3 h2sif6 + 2)
SiO2+4HF+2NH4F= (NH4) 2SiF6+2H2O
এর বৈশিষ্ট্য কোয়ার্টজ চিপ জারা জন্য ব্যবহৃত হয়.


2. কোয়ার্টজ ওয়েফার কাটিয়া টাইপ

স্ফটিক স্থানাঙ্ক অক্ষের একটি নির্দিষ্ট অভিযোজনে কোয়ার্টজ ওয়েফারের কাটাকে কোয়ার্টজ ওয়েফারের কাটিং প্যাটার্ন বলা হয়।কোয়ার্টজ স্ফটিকের অ্যানিসোট্রপির কারণে, কোয়ার্টজ স্লাইসের বৈদ্যুতিক এবং তাপীয় বৈশিষ্ট্যগুলি তাদের বিভিন্ন স্থিতিস্থাপক বৈশিষ্ট্য, পাইজোইলেকট্রিক বৈশিষ্ট্য এবং তাপমাত্রার বৈশিষ্ট্যগুলির কারণে আলাদা।

কোয়ার্টজ স্ফটিকের কাট প্রতীক প্রকাশ করার দুটি উপায় রয়েছে, একটি হল আইআরই স্ট্যান্ডার্ড দ্বারা নির্ধারিত প্রতীক উপস্থাপনা, অন্যটি হল কোয়ার্টজ ক্রিস্টালের অদ্ভুত কাস্টম প্রতীক উপস্থাপনা।IRE (অক্ষর এবং কোণের একটি সেট সহ প্রতীক (XYZlWt) দ্বারা নির্ধারিত কাট টাইপ, মূল অবস্থানের অক্ষ বরাবর চিপের বেধ এবং দৈর্ঘ্যকে t (বেধ), l (দৈর্ঘ্যের সাথে প্রতিনিধিত্ব করার জন্য XYZ তিনটি অক্ষর দিয়ে বলা হয়েছে) ), W (প্রস্থ) ঘূর্ণায়মান দিক নির্দেশ করতে, কোণ ঘড়ির কাঁটার বিপরীতে যোগ করে এবং বিয়োগ চিহ্ন ঘড়ির কাঁটার দিকে বলে।
উদাহরণ: (Yxl) 35° আসল ওয়েফার কোণ: Y দিক
মূল ওয়েফার দৈর্ঘ্য: X দিক
(XYtl) 5°/-50° পুরুত্ব T (X অক্ষ) 5° ঘড়ির কাঁটার বিপরীতে ঘূর্ণন, এবং তারপর দৈর্ঘ্য L (Y অক্ষ) 50° ঘড়ির কাঁটার দিকে ঘূর্ণন, হল কোয়ার্টজ চিপ কাটিং অজিমুথ।
কোয়ার্টজ ক্রিস্টালের বেশিরভাগ প্রথাগত প্রতীক দুটি ইংরেজি বড় অক্ষর দ্বারা প্রতিনিধিত্ব করা হয়।উদাহরণস্বরূপ, 35° কাট টাইপ (YXl) এর প্রথাগত চিহ্নগুলি AT দ্বারা এবং 5°/-50° (XYtl) NT দ্বারা প্রতিনিধিত্ব করা হয়।