
当有外加磁场作用时,由于这种磁畴将发生转动,使其磁化方向尽量与外磁场方向趋于一致,从而使该材料沿外磁场方向的长度将发生变化,表现为弹性应变(当然,这种变形引起的应变是很小的,约在10-5~10-6之间)。这种现象即是磁致伸缩效应。相反,具有磁致伸缩效应的材料在经受外加应力或应变时,其磁化强度也会发生改变,此即为逆磁致伸缩效应。
这样,在对磁致伸缩材料施以交变磁场时,该材料将沿磁力线方向发生磁致形变,从而可以在与它表面紧密接触的介质中激发出机械振动波-超声波。同样,利用逆磁致伸缩效应则可达到接收超声波的目的:施加到磁致伸缩材料上的应变(弹性应力-超声波作用力)将使处在外加磁场中的该材料其磁场的磁通密度发生变化(此即所谓磁弹性效应),从而使位于该材料表面上的检测线圈中将因磁通密度变化而产生感应电势,可以用作磁弹性效应的信号,达到接收超声波的效果(注意磁场方向应和应力方向-超声波产生的质点振动方向一致)。
根据磁致伸缩的变化状态,可以分为:
[1]线型磁致伸缩:在发生应变时,材料的体积不变,但在长度方向上伸缩变化的程度大,这是磁致伸缩式换能器主要应用的类型。但是,它只能在居里温度以下的情况发生,若温度超过居里点后将只能存在体积型磁致伸缩。
[2]体积型磁致伸缩:在发生应变时,材料的体积也会发生变化。