Elektrostrikce

Elektrostrikce ( cf. magnetostrikce ) je vlastnost všech nevodičů neboli dielektrik , která vede ke změně jejich velikosti a tvaru, když na ně působí elektrické pole [1] .

Vysvětlení jevu

Všechna dielektrika mají elektrostrikci. Tato vlastnost se projevuje díky malému pohybu iontů v krystalové mřížce při vystavení vnějšímu elektrickému poli. Pozitivně nabité ionty jsou posunuty ve směru pole, zatímco záporně nabité ionty jsou posunuty v opačném směru. Tento posun se postupně hromadí v celé tloušťce látky a vede k celkové deformaci (prodlužování) tělesa ve směru pole. Tloušťka látky se v ortogonálních směrech zmenšuje podle Poissonova poměru . Všechny izolační látky složené z více než jednoho typu atomů vykazují do určité míry iontové vlastnosti v důsledku rozdílu v elektronegativitě atomů, a proto budou vykazovat elektrostrikci.

Výsledná hodnota mechanické deformace (míra deformace vzhledem k původním rozměrům) je úměrná druhé mocnině polarizace . Změna směru pole nemění směr deformace.

Formálně je elektrostrikční koeficient tenzor čtvrté řady ( ), v závislosti na mechanickém namáhání (tensor druhé řady ) a polarizaci (tenzory první řady , ). ${\displaystyle Q_{ijlk))$ $x_{ij}$ $P_{k}$ ${\displaystyle P_{l))$

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

Piezoelektrický jev spojený s elektrostrikcí existuje pouze u některých dielektrik. Elektrostrikce existuje v krystalech se všemi druhy symetrie , zatímco piezoelektrický jev je charakteristický pouze pro dvacet krystalografických skupin bodové symetrie .

Vztah mezi deformací a elektrickým polem je kvadratický. V piezoelektrice je pozorován lineární vztah mezi deformací a elektrickým polem [2] .

Látky

Všechna dielektrika vykazují do určité míry elektrostrikci. Navzdory tomu má řada speciálně navržených keramických látek, nazývaných feroelektrické relaxory , neobvykle vysoké hodnoty elektrostrikce. Nejpoužívanějšími látkami jsou:

magnoniobát olovnatý (PMN)
magnoniobát titanát olovnatý (PMN-PT)
Zirkoničitan titaničitan olovnatý dopovaný lanthanem (PLZT)

Viz také

Poznámky

↑ Elektrostrikce // Velká sovětská encyklopedie : [v 66 svazcích] / kap. vyd. O. Yu Schmidt . - 1. vyd. - M .: Sovětská encyklopedie , 1926-1947.
↑ Golovnin et al., 2016 , str. čtrnáct.

Literatura

Mini slovník fyziky (1988) Oxford University Press
Článek "Elektrostrikční materiály" na webu TRS Technologies
Článek "Elektronické materiály" od prof. Helmuta Völla
Golovnin V. A., Kaplunov I. A., Malyshkina O. V., Pedko B. B., Movchikova A. A. Fyzikální základy, metody výzkumu a praktická aplikace piezomateriálů. — M .: Technosfera, 2016. — 272 s. - ISBN 978-5-94836-352-3 .

Slovníky a encyklopedie	Skvělý norský Velký sovět (1 ed.) Brockhaus a Efron Britannica (online)