электрострикция

электростри́кция

(от электро... и лат. strictio — стягивание), деформация диэлектрика под действием внешнего электрического поля, пропорциональная квадрату напряжённости поля и не зависящая от изменения его направления на обратное (в отличие от обратного пьезоэффекта).

* * *

ЭЛЕКТРОСТРИКЦИЯ

ЭЛЕКТРОСТРИ́КЦИЯ, деформация диэлектрика (см. ДИЭЛЕКТРИКИ) под действием внешнего электрического поля, пропорциональная квадрату напряженности поля. Явление электрострикции, заключающееся в изменении размеров тела в случае приложения внешнего электрического поля, наблюдается в той или иной степени у большинства диэлектриков. Электрическое поле взаимодействует с диполями молекул или ионов диэлектрика и создает деформирующие силы. Под действием поля атомы и молекулы, из которых состоит диэлектрик, смещаются, и в результате происходит электрострикция, которая присуща всем твердым и жидким диэлектрикам независимо от их симметрии и структуры.
В отличие от обратного пьезоэлектрического эффекта (см. ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ЭФФЕКТ), который также возникает в результате воздействия приложенного внешнего электрического поля, но является эффектом линейным (деформация прямо пропорциональна величине поля), электрострикция — эффект квадратичный. Поэтому знак электрострикции (сжимается или растягивается кристалл под действием поля) не зависит от направления поля. В случае же пьезоэффекта изменение направления поля на противоположное меняет знак деформации.
В переменном поле в результате электрострикции кристалл колеблется с частотой, удвоенной по сравнению с частотой поля, а в случае пьезоэлектрического эффекта частота поля и деформации совпадают. Электрострикция имеет место у всех кристаллических диэлектриков, независимо от симметрии, в то время как пьезоэлектрический эффект имеет место только в центросимметричных кристаллах. Электрострикционные деформации линейных диэлектриков чрезвычайно малы. Однако в некоторых сегнетокерамических материалах (см. СЕГНЕТОКЕРАМИКА) из-за добавочного вклада в деформацию, обусловленного переориентацией доменов в электрическом поле, электрострикционная деформация может достигать больших значений, соизмеримых с пьезоэлектрической деформацией.
Эффект электрострикции широко применяется в электростикционных преобразователях, предназначенных для измерения колебаний поверхностей твердых тел. К электростикционным преобразователям относятся также акустические зонды, предназначенные для измерений в малых объемах и труднодоступных местах. Сегнетокерамика (см. СЕГНЕТОКЕРАМИКА) с сильно размытым фазовым переходом, например, на основе магнониобата свинца, является одним из лучших электрострикционных материалов. В области фазового перехода структура такой керамики неоднородная, и деформация керамических материалов в результате электрострикции на 2—3 порядка больше, чем электрострикция линейных диэлектриков. Такие материалы, в которых фазовый переход происходит не при одной строго определенной температуре, а в определенном интервале температур, называют релаксорами (от англ. relaxor). Электрострикционная сегнетокерамика применяется в исполнительных механизмах для создания точных перемещений.