Elektrostriktion

Elektrostriktion beschreibt die Deformation eines dielektrischen Mediums in Abhängigkeit eines angelegten elektrischen Felds. In der gebräuchlichen Definition bezieht sich der Begriff der Elektrostriktion dabei nur auf den Anteil des Effekts, bei der die Deformation unabhängig von der Richtung des angelegten Feldes und proportional zum Quadrat des Feldes ist. Dies unterscheidet die Elektrostriktion vom inversen piezoelektrischen Effekt, der die lineare Antwort der Deformation auf das Feld beschreibt.

Die Ursache für die Elektrostriktion ist ein unsymmetrisches Gitterpotential in einem Ionenkristall.

Die Elektrostriktion wird beschrieben durch die elektrostriktiven Koeffizienten. Man unterscheidet zwischen elektrostriktiven Verzerrungskoeffizienten, die die Reaktion der Verzerrung auf das elektrische Feld beschreiben,
$\gamma_{ijkl} = \frac{1}{2} \left( \frac{\partial^2 \epsilon_{ij}}{\partial E_k\partial E_l} \right)$
und elektrostriktiven Spannungskoeffizienten, die die Reaktion der mechanischen Spannung auf das elektrische Feld beschreiben,
$f_{ijkl} = \frac{1}{2} \left( \frac{\partial^2 \sigma_{ij}}{\partial E_k\partial E_l}\right)$.
Effekte erster Ordnung werden durch die piezoelektrischen Koeffizienten beschrieben.

Allerdings wird der Begriff der Elektrostriktion in der Literatur oft unsauber verwendet. In der allgemeinen Formulierung bezeichnet Elektrostriktion jegliche Wechselwirkung zwischen der Deformation eines dielektrischen Mediums und einem anliegenden Feld. Bei dieser Verwendung beinhaltet die Elektrostriktion dann den Piezoelektrischen Effekt. Oftmals wird der Begriff der Elektrostriktion auch für den inversen piezoelektrischen Effekt verwendet, bei dem eine Volumenänderung durch eine angelegte Spannung herbeigeführt wird.

Siehe auch: Magnetostriktion