Электростри́кция (ср. магнитострикция) — это свойство всех непроводников, или диэлектриков, приводящее к изменению их размеров и формы при приложении к ним электрического поля.
Объяснение явления Электрострикцией обладают все диэлектрики. Это свойство проявляется ввиду малого перемещения ионов в кристаллической решётке при воздействии внешнего электрического поля. Положительно заряженные ионы вытесняются в направлении поля, тогда как негативно заряженные ионы вытесняются в противоположном направлении. Это вытеснение постепенно накапливается во всей толще вещества и приводит к общей деформации (удлинению) тела в направлении поля. Толщина вещества уменьшается в ортогональных направлениях, подчиняясь коэффициенту Пуассона. Все изолирующие вещества, состоящие из более, чем одного типа атомов, проявляют ионные свойства до определённой степени из-за разницы в электроотрицательности атомов, а значит будут проявлять электрострикцию.
Итоговая величина механической деформации (степень деформации по отношению к исходным размерам) пропорциональна квадрату поляризации. Изменение направления поля не изменяет направление деформации.
Формально, электрострикционный коэффициент — это тензор четвёртого ранга (), зависящий от механического напряжения (тензор второго ранга ) и поляризации (тензоры первого ранга , ).
Связанный с электрострикцией пьезоэффект существует лишь у части диэлектриков. Электрострикция существует в кристаллах со всеми видами симметрии, тогда как пьезоэффект характерен лишь для двадцати кристаллографических точечных групп симметрии.
Связь между деформацией и электрическим полем является квадратичной. Линейная связь между деформацией и электрическим полем наблюдается в пьезоэлектриках.
Вещества Все диэлектрики обладают электрострикцией в той или иной мере. Несмотря на это, ряд специально проектируемых керамических веществ, получивших название сегнетоэлектрические релаксоры, обладает необычайно высокими значениями электрострикции. Наиболее широкое применение получили следующие вещества:
магнониобат свинца (PMN) магнониобат-титанат свинца (PMN-PT) цирконат-титанат свинца, легированный лантаном (PLZT)
См. также
Магнитострикция Фотоупругость Пьезоэлектрический эффект Сегнетоэлектрический релаксор
Примечания
Литература Mini dictionary of physics (1988) Oxford University Press Статья «Electrostrictive Materials» на сайте TRS Technologies Статья «Electronic Materials» профессора Гельмута Фёлля
Ссылки «Электрострикция» — статья в Малой советской энциклопедии; 2 издание; 1937—1947 гг.
Категория:Электродинамика сплошных сред Категория:Физические эффекты и явления Категория:Электроакустические эффекты