इलेक्ट्रोस्ट्रिक्शन

इलेक्ट्रोमैग्नेटिज्म में, इलेक्ट्रोस्ट्रिक्शन सभी विद्युत गैर-विद्युत कंडक्टर, या पारद्युतिक की संपत्ति है, जो उन्हें विद्युत क्षेत्र के आवेदन के तहत अपना आकार बदलने का कारण बनता है। यह चुंबकीय विरूपण के लिए द्वैत (बिजली और चुंबकत्व) गुण है।

स्पष्टीकरण

इलेक्ट्रोस्ट्रिक्शन सभी ढांकता हुआ सामग्रियों की संपत्ति है, और बाहरी विद्युत क्षेत्र के संपर्क में आने पर क्रिस्टल जाली में आयनों के विस्थापन के कारण होता है। धनात्मक आयन क्षेत्र की दिशा में विस्थापित होंगे, जबकि ऋणात्मक आयन विपरीत दिशा में विस्थापित होंगे। यह विस्थापन पूरे बल्क सामग्री में जमा हो जाएगा और इसके परिणामस्वरूप क्षेत्र की दिशा में एक समग्र तनाव (विस्तार) हो जाएगा। पोइसन के अनुपात की विशेषता वाले ऑर्थोगोनल दिशाओं में मोटाई कम हो जाएगी। परमाणुओं की इलेक्ट्रोनगेटिविटी के अंतर के कारण एक से अधिक प्रकार के परमाणुओं से युक्त सभी इंसुलेटिंग सामग्री कुछ हद तक आयनिक होगी, और इसलिए इलेक्ट्रोस्ट्रिक्शन प्रदर्शित करती है।

परिणामी तनाव (सामग्री विज्ञान) (मूल आयाम के विरूपण का अनुपात) ध्रुवीकरण घनत्व के वर्ग के समानुपाती होता है। विद्युत क्षेत्र का उत्क्रमण विरूपण की दिशा को उल्टा नहीं करता है।

अधिक औपचारिक रूप से, इलेक्ट्रोस्ट्रिक्शन गुणांक एक टेन्सर#टेंसर रैंक टेन्सर ($Q_{ijkl}$), दूसरे क्रम के तनाव टेन्सर से संबंधित ($x_{ij}$) और प्रथम-क्रम विद्युत ध्रुवीकरण घनत्व ($P_{m}$).

$x_{ij}=Q_{ijkl}P_{k}P_{l}$ संबंधित पीजोइलेक्ट्रिक प्रभाव केवल एक विशेष वर्ग के डाइलेक्ट्रिक्स में होता है। इलेक्ट्रोस्ट्रिक्शन सभी क्रिस्टल समरूपताओं पर लागू होता है, जबकि पीजोइलेक्ट्रिक प्रभाव केवल 20 पीजोइलेक्ट्रिक क्रिस्टल संरचना#प्वाइंट समूहों पर लागू होता है। इलेक्ट्रोस्ट्रिक्शन एक द्विघात कार्य प्रभाव है, पीज़ोइलेक्ट्रिकिटी के विपरीत, जो एक रैखिक प्रभाव है।

सामग्री

हालांकि सभी डाइलेक्ट्रिक्स कुछ इलेक्ट्रोस्ट्रिक्शन प्रदर्शित करते हैं, कुछ इंजीनियर सिरेमिक, जिन्हें आराम करने वाले फेरोइलेक्ट्रिक्स के रूप में जाना जाता है, में असाधारण रूप से उच्च इलेक्ट्रोस्ट्रिक्टिव स्थिरांक होते हैं। सबसे ज्यादा इस्तेमाल होते हैं

• लेड मैग्नीशियम नाइओबेट (PMN)
• [[सीसा मैग्नीशियम नाइओबेट-लेड टाइटेनेट]] (PMN-PT)
• लेड लेण्टेनियुम जिरकोनेट टाइटेनेट (PLZT)

प्रभाव का परिमाण

PMN-15 नामक सामग्री के लिए 2 मिलियन वोल्ट प्रति मीटर (2 MV/m) की क्षेत्र शक्ति पर इलेक्ट्रोस्ट्रिक्शन 0.1% का तनाव उत्पन्न कर सकता है (नीचे संदर्भों में सूचीबद्ध TRS वेबसाइट)। यह प्रभाव कम क्षेत्र की ताकत (0.3 MV/m तक) पर द्विघात प्रतीत होता है और उसके बाद मोटे तौर पर रैखिक, 4 MV/m की अधिकतम क्षेत्र शक्ति तक. इसलिए, ऐसी सामग्रियों से बने उपकरण सामान्य रूप से लगभग रैखिक रूप से व्यवहार करने के लिए एक बायस वोल्टेज के आसपास संचालित होते हैं। यह संभवतः विकृतियों को विद्युत आवेश में परिवर्तन का कारण बनेगा, लेकिन यह अपुष्ट है।

अनुप्रयोग

• पनडुब्बियों और सतह के जहाजों के लिए सोनार प्रोजेक्टर
• छोटे विस्थापन के लिए गति देनेवाला ्स

यह भी देखें

• चुंबकत्व
• फोटोलोच
• पीज़ोमैग्नेटिज़्म
• पीजोइलेक्ट्रिसिटी
• रिलैक्सर फेरोइलेक्ट्रिक

संदर्भ

• "Electrostriction." Encyclopædia Britannica.
• Mini dictionary of physics (1988) Oxford University Press
• "Electrostrictive Materials" from TRS Technologies
• "Electronic Materials" by Prof. Dr. Helmut Föll