Elektrostrikció

Az elektrosztrikció ( vö. magnetostrikció ) minden nem vezető vagy dielektrikum tulajdonsága , amely méretük és alakjuk megváltozásához vezet, ha elektromos tér hat rájuk [1] .

A jelenség magyarázata

Minden dielektrikumnak van elektrostrikciója. Ez a tulajdonság abban nyilvánul meg, hogy az ionok kis mozgása a kristályrácsban külső elektromos tér hatásának van kitéve. A pozitív töltésű ionok a mező irányába, míg a negatív töltésű ionok az ellenkező irányba tolódnak el. Ez az elmozdulás fokozatosan felhalmozódik az anyag teljes vastagságában, és a test általános deformációjához (megnyúlásához) vezet a mező irányában. Egy anyag vastagsága merőleges irányban csökken, a Poisson -aránynak engedelmeskedve . Az egynél több atomból álló szigetelőanyag bizonyos mértékig ionos tulajdonságokat mutat az atomok elektronegativitásának különbsége miatt, és ezért elektrostrikciót mutat.

A mechanikai alakváltozás végső értéke (a deformáció mértéke az eredeti méretekhez viszonyítva) arányos a polarizáció négyzetével . A mező irányának megváltoztatása nem változtatja meg a deformáció irányát.

Formálisan az elektrostrikciós együttható egy negyedik rangú tenzor ( ), amely a mechanikai igénybevételtől (második rangú tenzor ) és a polarizációtól (elsőrangú tenzorok , ) függ . $Q_{ijlk}$ $x_{ij}$ $P_{k}$ $P_{l}$

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

Az elektrostrikcióhoz kapcsolódó piezoelektromos hatás csak néhány dielektrikumnál létezik. Elektrostrikció mindenféle szimmetriájú kristályban létezik , míg a piezoelektromos hatás csak húsz krisztallográfiai pontszimmetriacsoportra jellemző .

Az alakváltozás és az elektromos tér közötti kapcsolat másodfokú. Az alakváltozás és az elektromos tér között lineáris kapcsolat figyelhető meg piezoelektromos technikában [2] .

Anyagok

Valamennyi dielektrikum bizonyos mértékig elektrostrikciót mutat. Ennek ellenére számos speciálisan tervezett kerámiaanyag, az úgynevezett ferroelektromos relaxor szokatlanul magas elektrostrikciós értékkel rendelkezik. A legszélesebb körben használt anyagok a következők:

ólom magnoniobát (PMN)
ólom-magniobát-titanát (PMN-PT)
Lantánnal adalékolt ólom-cirkonát-titanát (PLZT)

Lásd még

Jegyzetek

↑ Elektrostrikció // Nagy Szovjet Enciklopédia : [66 kötetben] / ch. szerk. O. Yu. Schmidt . - 1. kiadás - M . : Szovjet enciklopédia , 1926-1947.
↑ Golovnin et al., 2016 , p. tizennégy.

Irodalom

Mini fizikaszótár (1988) Oxford University Press
Cikk "Elektrostrikciós anyagok" a TRS Technologies honlapján
Prof. Helmut Völl "Elektronikus anyagok" cikke
Golovnin V. A., Kaplunov I. A., Malyshkina O. V., Pedko B. B., Movchikova A. A. Piezomaterials fizikai alapjai, kutatási módszerei és gyakorlati alkalmazása. — M .: Technosfera, 2016. — 272 p. - ISBN 978-5-94836-352-3 .

Szótárak és enciklopédiák	Nagy norvég Nagy Szovjet (1 kiadás) Brockhaus és Efron Britannica (online)