壓電效應是指某些晶體物質(zhì)受到外力或溫度變化作用時，產(chǎn)生極化現(xiàn)象并隨之出現(xiàn)正比于極化強度大小的電荷分布現(xiàn)象。

其中，極化機制有離子位移、屈曲效應和電子云的重分布等多種，壓電晶體由于其具有不對稱結(jié)構(gòu)，一般偏向于發(fā)生機械而非熱致極化。

壓電效應也是固體中最常見、最重要的物理效應之一，廣泛應用于傳感器、振動器、濾波器等領(lǐng)域。

1.壓電效應的分類

根據(jù)產(chǎn)生壓電效應的物理機制不同，壓電效應可以分為以下三類：

1. 晶體壓電效應：指由于晶格結(jié)構(gòu)不對稱性引起的壓電效應，如英國科學家夏皮恩所發(fā)現(xiàn)的石英晶體壓電效應；
2. 分子壓電效應：指由于對稱性不匹配的分子結(jié)構(gòu)組成晶體時所產(chǎn)生的壓電效應，如硝酸鐵晶體的壓電效應；
3. 巨電致伸縮效應（d 33）：指在電場作用下引起的晶體或陶瓷特定方向上的變形（一般是縱向），也稱為遠程應力-電場效應，廣泛應用于晶體振蕩器等領(lǐng)域。

2.壓電效應的應用

壓電效應廣泛應用于以下領(lǐng)域：

• 無線通訊：利用壓電效應制造的諧振器、濾波器等元器件精度高、穩(wěn)定性好，可以應用于手機、衛(wèi)星通信等無線通訊領(lǐng)域；
• 超聲波技術(shù)：利用壓電效應構(gòu)建的傳感器能夠?qū)C械振動轉(zhuǎn)換成電信號，用于測量距離、檢測瑕疵等，常見于醫(yī)療和工業(yè)應用；
• 控制系統(tǒng)：利用壓電效應構(gòu)建的反饋控制系統(tǒng)具有快速響應、高穩(wěn)定性、低溫漂等優(yōu)點，被廣泛應用于精密儀器和航空領(lǐng)域。