Elektrostriktion

Elektrostriktion ( jf . magnetostriktion ) er en egenskab ved alle ikke-ledere, eller dielektriske stoffer , der fører til en ændring i deres størrelse og form, når et elektrisk felt påføres dem [1] .

Forklaring af fænomenet

Alle dielektrika har elektrostriktion. Denne egenskab kommer til udtryk på grund af den lille bevægelse af ioner i krystalgitteret, når de udsættes for et eksternt elektrisk felt. Positivt ladede ioner forskydes i feltets retning, mens negativt ladede ioner forskydes i den modsatte retning. Denne forskydning akkumuleres gradvist i hele stoffets tykkelse og fører til en generel deformation (forlængelse) af kroppen i retning af feltet. Tykkelsen af et stof falder i ortogonale retninger, i overensstemmelse med Poissons forhold . Alle isolerende stoffer, der er sammensat af mere end én type atomer, udviser i et vist omfang ioniske egenskaber på grund af forskellen i atomernes elektronegativitet, og vil derfor udvise elektrostriktion.

Den endelige værdi af mekanisk deformation (graden af deformation i forhold til de oprindelige dimensioner) er proportional med kvadratet af polarisationen . Ændring af feltets retning ændrer ikke deformationsretningen.

Formelt er den elektrostriktive koefficient en fjerderangs tensor ( ), afhængig af mekanisk stress (andenrangs tensor ) og polarisering (førsterangs tensorer , ). ${\displaystyle Q_{ijlk))$ $x_{ij}$ $P_{k}$ $P_{l}$

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

Den piezoelektriske effekt forbundet med elektrostriktion eksisterer kun i nogle dielektrika. Elektrostriktion findes i krystaller med alle former for symmetri , mens den piezoelektriske effekt kun er karakteristisk for tyve krystallografiske punktsymmetrigrupper .

Forholdet mellem belastning og elektrisk felt er kvadratisk. En lineær sammenhæng mellem deformation og elektrisk felt observeres i piezoelektrik [2] .

Stoffer

Alle dielektrika udviser i et vist omfang elektrostriktion. På trods af dette har en række specialdesignede keramiske stoffer, kaldet ferroelektriske relaxorer , usædvanligt høje elektrostriktionsværdier. De mest udbredte stoffer er:

bly magnoniobat (PMN)
bly magnoniobattitanat (PMN-PT)
Blyzirkonattitanat dopet med lanthan (PLZT)

Se også

Noter

↑ Elektrostriktion // Great Soviet Encyclopedia : [i 66 bind] / kap. udg. O. Yu. Schmidt . - 1. udg. - M .: Sovjetisk encyklopædi , 1926-1947.
↑ Golovnin et al., 2016 , s. fjorten.

Litteratur

Miniordbog for fysik (1988) Oxford University Press
Artiklen "Elektrostriktive materialer" på TRS Technologies hjemmeside
Artikel "Elektroniske materialer" af prof. Helmut Völl
Golovnin V. A., Kaplunov I. A., Malyshkina O. V., Pedko B. B., Movchikova A. A. Fysiske grundprincipper, forskningsmetoder og praktisk anvendelse af piezomaterialer. — M .: Technosfera, 2016. — 272 s. - ISBN 978-5-94836-352-3 .

Ordbøger og encyklopædier	Fantastisk norsk Great Soviet (1 udg.) Brockhaus og Efron Britannica (online)