Electrostricția

Electrostricția ( cf. magnetostricția ) este o proprietate a tuturor neconductorilor, sau dielectricilor , care duce la o schimbare a dimensiunii și formei lor atunci când li se aplică un câmp electric [1] .

Explicarea fenomenului

Toți dielectricii posedă electrostricție. Această proprietate se manifestă datorită mișcării mici a ionilor din rețeaua cristalină atunci când sunt expuse la un câmp electric extern. Ionii încărcați pozitiv sunt deplasați în direcția câmpului, în timp ce ionii încărcați negativ sunt deplasați în direcția opusă. Această deplasare se acumulează treptat pe toată grosimea substanței și duce la o deformare (alungire) generală a corpului în direcția câmpului. Grosimea unei substanțe scade în direcții ortogonale, respectând raportul lui Poisson . Toate substanțele izolatoare compuse din mai mult de un tip de atom prezintă într-o anumită măsură proprietăți ionice datorită diferenței de electronegativitate a atomilor și, prin urmare, vor prezenta electrostricție.

Valoarea finală a deformației mecanice (gradul de deformare în raport cu dimensiunile inițiale) este proporțională cu pătratul polarizării . Schimbarea direcției câmpului nu schimbă direcția deformarii.

Formal, coeficientul electrostrictiv este un tensor de rangul al patrulea ( ), în funcție de solicitarea mecanică (tensorul de rangul doi ) și polarizare (tensorii de rangul întâi , ). $Q_{ijlk)$ $x_{ij}$ $P_{k}$ $P_{l)$

$x_{ij}=Q_{ijkl}\times P_{k}\times P_{l)$

Efectul piezoelectric asociat cu electrostricția există doar în unele dielectrice. Electrostricția există în cristale cu tot felul de simetrie , în timp ce efectul piezoelectric este caracteristic doar pentru douăzeci de grupuri cristalografice de simetrie punctuală .

Relația dintre deformare și câmp electric este pătratică. O relație liniară între deformare și câmp electric este observată în piezoelectrice [2] .

Substanțe

Toate dielectricii prezintă electrostricție într-o oarecare măsură. În ciuda acestui fapt, o serie de substanțe ceramice special concepute, numite relaxoare feroelectrice , au valori de electrostricție neobișnuit de mari. Cele mai utilizate substanțe sunt:

magnoniobat de plumb (PMN)
titanat de magnoniobat de plumb (PMN-PT)
Titanat de zirconat de plumb dopat cu lantan (PLZT)

Vezi și

Note

↑ Electrostriction // Marea Enciclopedie Sovietică : [în 66 de volume] / cap. ed. O. Yu. Schmidt . - Ed. I. - M. : Enciclopedia sovietică , 1926-1947.
↑ Golovnin și colab., 2016 , p. paisprezece.

Literatură

Mini dicționar de fizică (1988) Oxford University Press
Articolul „Materiale electrostrictive” de pe site-ul TRS Technologies
Articolul „Materiale electronice” de prof. Helmut Völl
Golovnin V. A., Kaplunov I. A., Malyshkina O. V., Pedko B. B., Movchikova A. A. Fundamentele fizice, metodele de cercetare și aplicarea practică a piezomaterialelor. — M .: Technosfera, 2016. — 272 p. - ISBN 978-5-94836-352-3 .

Dicționare și enciclopedii	Mare norvegian Marele Soviet (1 ed.) Brockhaus și Efron Britannica (online)