Читать онлайн «Исследование упругих свойств кристаллов ниобата лития»

Министерство образования и науки Российской Федерации ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ (ТУСУР) КАФЕДРА ЭЛЕКТРОННЫХ ПРИБОРОВ (ЭП) ИССЛЕДОВАНИЕ УПРУГИХ СВОЙСТВ КРИСТАЛЛОВ НИОБАТА ЛИТИЯ Методическое пособие к лабораторной работе для студентов бакалавриата по направлению 210100. 62 – Электроника и наноэлектроника Профиль подготовки: «Электронные приборы и устройства» Разработчик: профессор кафедры ЭП ________ В. Н. Давыдов «___ » _______ 2013 года ТОМСК – 2013  2 СОДЕРЖАНИЕ 1. ВВЕДЕНИЕ…………………………………………………………………………. . 3 2. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ………………………………………………………... 3 2. 1. Уравнение движения элемента объема кристалла……………………………. 3 2. 2. Распространение плоской упругой волны в анизотропном кристалле. . ………………………………………………………. . 4 2. 3. Скорость переноса энергии в анизотропном кристалле…………………. . …. 8 2. 4. Уравнения плоской упругой волны в анизотропном пьезоэлектрике …. . ………………………………………. ……. . 9 2. 5. Распространение плоской упругой волны в анизотропном пьезоэлектрике…………………………………………………. 11 2. 6. Влияние симметрии кристалла на распространение упругой волны ……………………………. ……………. . 13 3. РАСЧЕТНАЯ ЧАСТЬ……………………………………………………………... . 18 3. 1. Задание к лабораторной работе №3 …………………………………………. . 18 3. 2. Схема расчета фазовых скоростей упругих волн в кристалах …. …………. . 19 3. 3. Задание к лабораторной работе №4 …………………………………………. . 22 3. 4. Схема расчета векторов поляризации упругих волн в кристалла…………. . 23 4. ТРЕБОВАНИЯ К СОДЕРЖАНИЮ И ОФОРМЛЕНИЮ ОТЧЕТА. ……. …... . 23 5. ЛИТЕРАТУРА …………………………………………………………………. …. . 24 Приложение. Материальные константы кристаллов LiNbO3…………………… . 25  3 1. ВВЕДЕНИЕ Упругие волны, распространяющиеся в твердых телах, являются основным носителем информации в функциональных акустоэлектронных приборах ана- лиза и обработки радиосигналов. Кроме того, в основе многих функциональных радиоэлектронных устройств лежат эффекты в анизотропных кристаллах, возни- кающие при взаимодействии упругих волн с электрическими и магнитными поля- ми, свободными носителями заряда и световыми волнами. Целью данной работы является изучение закономерностей распространения упругих волн в анизотропных кристаллах, расчет зависимостей фазовых скоростей упругих волн и их поляризаций от направления в кристаллах LiNbO3 (точечная группа симметрии 3m). 2. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 2. 1. Уравнение движения элемента объема кристалла Пусть имеется кристалл, в котором установлена кристаллофизическая система координат, связанная с элементами симметрии его элементарной ячейки. Мыслен- но выделим в этом кристалле некоторый объем V, ограниченный поверхностью S. Если на каждый элемент поверхности dS действует сила P  dS  ̂  n  dS , то на весь выделенный объем будет действовать сила: F   P  dS   ̂  n  dS .