Flexoélectricité

En physique de la matière condensée, la flexoélectricité est la propriété d'un matériau diélectrique par laquelle un gradient de déformation induit une polarisation électrique[1]. Mathématiquement, la flexoélectricité est représentée par un tenseur de rang 4 ; la polarisation créée par effet flexoélectrique peut ainsi s'écrire avec des notations usuelles :

${\displaystyle P_{i}=\mu _{ijkl}{\frac {\partial \varepsilon _{jk}}{\partial x_{l}}}.}$

De la même manière qu'il existe les effets piézoélectriques direct et inverse, il existe également un effet flexoélectrique inverse qui relie la contrainte à un gradient de champ élecrique :

${\displaystyle T_{ij}=\mu _{ijkl}{\frac {\partial E_{k}}{\partial x_{l}}}.}$

Le concept fut introduit dans les années 1960, mais ne trouva guère d'application pratique car l'effet est en général négligeable dans les systèmes macroscopiques. À l'échelle nanométrique en revanche, les gradients de déformation sont plus importants et l'effet flexoélectrique peut devenir prépondérant.

Contrairement à la piézoélectricité, la flexoélectricité est permise par symétrie dans tous les matériaux. Le tenseur flexoélectrique le plus simple est celui d'un cristal cubique ; il contient trois coefficients indépendants ${\displaystyle \mu _{1111}}$, ${\displaystyle \mu _{1122}}$ et ${\displaystyle \mu _{1212}}$.