Электрострикция

Определение "Электрострикция" в Большой Советской Энциклопедии

Электрострикция (от электро... и лат. strictio — стягивание, сжимание), деформация диэлектриков в электрическом поле Е, пропорциональная квадрату напряжённости электрического поля Е² и не зависящая от изменения направления поля Е на обратное. Электрострикция обусловлена поляризацией диэлектриков в электрическом поле и имеет место у всех диэлектриков — твёрдых, жидких и газообразных. Для твёрдых диэлектриков Электрострикция очень мала и не имеет практического значения. Электрострикция следует отличать от линейного по полю обратного пьезоэффекта, который на несколько порядков больше Электрострикция и может наблюдаться только в кристаллических диэлектриках с определённой симметрией (см. Пьезоэлектричество). Иногда говорят о большой Электрострикция у сегнетоэлектриков. В действительности, это обратный пьезоэффект, но из-за возможности изменения направления спонтанной поляризации доменов при изменении направления поля на противоположное деформация не зависит от направления поля.
В анизотропных кристаллах Электрострикция можно описать зависимостью между 2 тензорами 2-го ранга — тензором квадрата напряжённости электрического поля и тензором деформации:

Здесь r_ij — компонента тензора деформации, Em, En — составляющие электрического поля. Коэффициент R_ij называется коэффициентом Электрострикция Число независимых коэффициентов Электрострикция зависит от симметрии кристаллов. Например, для триклинных кристаллов тензоры Электрострикция имеют 36 независимых коэффициентов для изотропных диэлектриков — 2. Величина R_ij ~ 10^—14—10^—10. В поле Е ~ 300 в ×см  r_ij ~ 10^—6.
В изотропных средах, и т. ч. в газах и в жидкостях, Электрострикция наблюдается как изменение плотности под действием электрического поля и описывается формулой:
DV/V=AE²          (2)
где DV/V — относительная объёмная деформация, А — постоянная Электрострикция, равная:

Здесь b — сжимаемость, r — плотность, e — диэлектрическая проницаемость. Для органических жидкостей (ксилол, толуол, нитробензол) А ~ 10^—12.

Под действием переменного электрического поля частоты w диэлектрик в результате Электрострикция колеблется с частотой 2w, что характерно для квадратичных эффектов. Поэтому Электрострикция может использоваться для преобразования электрических колебаний в звуковые.

  Лит.: Желудев И. С., Фотченков А. Л., Электрострикция линейных диэлектриков, «Кристаллография», 1958, т. 3, в. 3; Иона Ф., Ширане Д., Сегнетоэлектрические кристаллы, пер. с англ., М., 1965; Желудев И. С., Основы сегнетоэлектричества, М., 1973
  И С. Желудев