電緻伸縮效應英文解釋翻譯、電緻伸縮效應的近義詞、反義詞、例句
英語翻譯:
【計】 electrostrictive effect
【化】 electrostriction effect
分詞翻譯:
電的英語翻譯:
electricity
【計】 telewriting
【化】 electricity
【醫】 Elec.; electricity; electro-; galvano-
緻的英語翻譯:
deliver; devote; extend; cause; delicate; fine; incur; send
伸縮的英語翻譯:
flex; stretch out and draw back
效應的英語翻譯:
effect
【醫】 effect
專業解析
電緻伸縮效應 (Electrostriction)
漢英術語對照:
- 電緻伸縮效應 (Diàn zhì shēn suō xiào yìng):Electrostriction Effect
- 電介質 (Diàn jiè zhì):Dielectric
- 應變 (Yìng biàn):Strain
- 電場 (Diàn chǎng):Electric Field
定義與物理機制
電緻伸縮效應指電介質材料在外加電場作用下産生非彈性形變(應變)的現象。其本質是電場誘導的晶格極化導緻材料内部離子位移,從而引發宏觀尺寸變化。與壓電效應不同,電緻伸縮效應在所有電介質中均存在,且應變大小與電場強度的平方成正比,與電場方向無關(即雙向響應)。數學表達式為:
$$
S{ij} = Q{ijkl} E_k El
$$
其中 ( S{ij} ) 為應變張量,( Q_{ijkl} ) 為電緻伸縮系數,( E_k ) 和 ( E_l ) 為電場分量。
與壓電效應的區别
- 對稱性:壓電效應僅存在于非中心對稱晶體(如石英、铌酸锂),而電緻伸縮效應存在于所有電介質(包括陶瓷、聚合物)。
- 電場依賴性:壓電應變與電場強度呈線性關系,電緻伸縮應變則與電場平方成正比。
典型應用領域
- 精密位移控制:用于微機電系統(MEMS)執行器,如光學器件的納米級定位(來源:Journal of Applied Physics, Vol. 112, "Electrostrictive Actuators in MEMS")。
- 微波通信器件:钛酸锶鋇(BST)等材料的電緻伸縮特性可調控微波介電常數,優化可調濾波器(來源:IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques, DOI: 10.1109/TMTT.2018.2881700)。
- 自適應光學:通過電場實時調整光學元件曲率,補償波前畸變(來源:Optics Express, Vol. 28, "Electrostrictive Deformable Mirrors")。
權威參考文獻
- 經典教材:J. F. Nye, Physical Properties of Crystals (Oxford University Press), 第10章詳細推導電緻伸縮張量。
- 前沿綜述:K. Uchino, Advanced Piezoelectric Materials (Woodhead Publishing), 第7章對比壓電/電緻伸縮機制及材料設計策略。
注:文獻來源基于公開學術出版物,鍊接因平台限制未提供,可通過DOI或書名檢索原文。
網絡擴展解釋
電緻伸縮效應是電介質材料在電場作用下發生彈性形變的現象,屬于材料科學中的重要物理效應。以下是詳細解釋:
1.定義與基本機制
電緻伸縮效應表現為電介質在外加電場中産生與電場強度平方成比例的應變。其微觀機制可解釋為:電場使電介質分子發生極化,正負電荷沿電場方向排列并相互吸引,導緻材料在電場方向收縮,直至内部彈性力與電場力平衡。
2.原理與數學描述
- 物理原理:電緻伸縮效應由電介質的極化引起,所有電介質均可發生此效應,不同于僅存在于非中心對稱材料的壓電效應。
- 數學表達:應變(形變量)與電場強度的二次方成正比,即:
$$
S{ij} = Q{ijkl} E_k El
$$
其中,( S{ij} )為應變張量,( Q_{ijkl} )為四階電緻伸縮系數張量,( E_k )為電場分量。
3.特性與對比
- 與逆壓電效應的區别:
- 電緻伸縮:非線性效應(與( E )相關),存在于所有電介質中,描述參數為四階張量。
- 逆壓電效應:線性效應(與( E )成正比),僅出現在非中心對稱材料中,描述參數為三階張量。
4.應用領域
- 精密器件:如石英鐘的諧振元件。
- 聲波技術:通過交變電場激發材料的機械共振,用于超聲波發生器、聲呐等。
- 智能材料:在鐵電陶瓷(如锆钛酸鉛)中利用電緻伸縮特性開發傳感器和驅動器。
5.實驗現象
當電介質兩端加載與其固有頻率一緻的交變電壓時,會觸發機械共振,這一特性被廣泛應用于頻率控制器件中。
電緻伸縮效應是電介質在外電場作用下的非線性形變現象,其原理和應用與材料的極化特性及電場調控密切相關。
分類
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