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C'est à cette famille qu'appartient aussi le plus couramment utilisé des matériaux piézoélectriques, le Ce schéma général se retrouve également dans le cas des solutions solides entre un ferroélectrique relaxeur et un ferroélectrique classique, comme les Pb(ZnLes oxydes sans plomb de structure pérovskite comprennent différentes familles de composés.
La propriété de certains matériaux, qui modifient leurs dimensions géométriques en cas d'application d'une tension électrique, est exploitée pour ce faire. La forme des contacts est importante : un contact en pointe aura tendance à créer des contraintes inhomogènesIl existe plusieurs méthodes acoustiques permettant de déterminer les caractéristiques d'un matériau piézoélectrique. L'effet piézoélectrique a été mis en évidence par Pierre Curie et par son frère Jacques, en 1880. Celle des trois ondes dont la polarisation est la plus proche de la direction de propagation est dite quasi longitudinale et les deux autres quasi transverse. À terme, l'idée est de remplacer les piles (qui contiennent souvent des matériaux polluants) par des microsources d'énergie renouvelable, pour toutes les applications communicantes, où une énergie mécanique extérieure existe. Il est possible d'exploiter les propriétés de piézoélectricité pour réaliser des Cette section est vide, insuffisamment détaillée ou incomplète. On appelle actionneur piézoélectrique des actionneurs monoblocs contrôlables, utilisant la déformation induite par une tension électrique pour entraîner le déplacement.
Les performances des matériels liés aux progrès de l’électronique, les outils de conception et la meilleure connaissance des matériaux offrent aujourd’hui de nouvelles perspectives d’utilisation des ultrasons dans l’industrie.Si de nombreux principes peuvent être mis en œuvre pour générer des ultrasons, les transducteurs ultrasons utilisent essentiellement l’effet piézoélectrique pour convertir l’énergie électrique en un déplacement mécanique.La production d’ultrasons est réalisée par des transducteurs piézoélectriques. Le problème des ondes de surface est posé en ajoutant aux équations données précédemment les conditions aux limites mécaniques et électriques caractéristiques d'une surface libre : contrainte nulle et continuité de la composante normale de l'Dans la pratique, les ondes de surface dans les matériaux piézoélectriques sont exploitées dans les filtres dits En pratique, on taille plusieurs échantillons de manière à isoler un mode propre de vibration particulier, c'est-à-dire à rejeter les autres modes propres à des fréquences beaucoup plus hautes ou beaucoup plus basses.
Les moteurs piézoélectriques se distinguent des actionneurs en ce qu'ils ne sont pas monoblocs mais composés de plusieurs parties mobiles entre elles. Les faibles puissances produites pourraient suffire à terme à alimenter certains dispositifs électroniques. Sous réserve d'une bonne conception et utilisation, les actionneurs piézoélectriques sont extrêmement fiables et robustes. On introduit alors une distinction entre les contributions Les contributions extrinsèques sont particulièrement importantes pour les applications : elles sont à l'origine de non-linéarités, de dispersion, de vieillissement qui peuvent être autant de problèmes pour la conception et l'utilisation de dispositifs piézoélectriquesLe problème général est rendu particulièrement ardu par la multiplicité des échelles de longueurs à prendre en compte. Les matériaux naturels ou de synthèse présentant des propriétés piézoélectriques sont très nombreux ; il est impossible d'en faire un inventaire exhaustif. L'ordre dans lequel on effectue les deux dérivations est indifférent (c'est le La première expression reflète la variation de polarisation induite par l'application d'une contrainte : c'est l'effet piézoélectrique direct. L’alimentation du générateur s’effectue à partir d’une alimentation réseau. Dans ce cas, le transducteur doit être un compromis entre les critères décrits ci-dessus.Il existe de nombreux type de transducteurs pouvant répondre à la plupart des applications, et ce dans la gamme de fréquence des ultrasons. Les principaux atouts des moteurs piézoélectriques sont les suivants : La représentation pertinente dépend en général des conditions aux limites du problème considéré. Ils ont en général des coefficients piézoélectriques et des couplages électromécaniques plus faibles que les oxydes ferroélectriques. Les coefficients piézoélectriques sont alors notés selon les cas Le tenseur piézoélectrique a des propriétés de symétrie qui découlent directement de la symétrie du tenseur des déformations : puisque Dans le cas le plus général, il faut 18 coefficients indépendants pour caractériser complètement les propriétés piézoélectriques d'un matériau. Une autre application est les Les premiers prototypes, dits microgénérateurs, sont apparus en 2006 (cf démonstrateur de sonnette de maison sans fil et sans pile de la société française Arveni s.a.s.). La méthode la plus utilisée consiste à émettre une impulsion sur une face d'un échantillon et de mesurer l'écho de l'onde ainsi créée. Dans certains cas particuliers, en général le long de directions de haute symétrie, on peut avoir des ondes purement longitudinale (onde de compression) ou purement transverse (onde de cisaillement). Un des premiers domaines d'application a été le domaine spatial, où leur faible échauffement et leur haute densité énergétique sont des atouts majeurs.