Tu giao (tieng Anh: magnetostriction) la hien tuong hinh dang, kich thuoc cua cac vat tu (thuong la sat tu) bi thay đoi duoi tac dung cua tu truong ngoai (tu giao thuan) hoac nguoc lai, tinh chat tu cua vat tu bi thay đoi khi co su thay đoi ve hinh dang va kich thuoc (tu giao nghich). Trong cac sach giao khoa vat ly cu o Viet Nam, nguoi ta con dung thuat ngu "ap tu" cho tu giao (đe tuong ung voi hien tuong ap đien la su thay đoi kich thuoc do đien truong). Tuy nhien, thuat ngu nay hien nay hau nhu khong đuoc su dung.
Nguoi ta đinh nghia he so tu giao (hay tu giao Joule) la ti le phan tram su thay đoi ve chieu dai hoac the tich:

  
    
      
        λ
        (
        H
        )
        =
        
          
            
              l
              (
              H
              )
              −
              
                l
                
                  0
                
              
            
            
              l
              
                0
              
            
          
        
      
    
    {\displaystyle \lambda (H)={\frac {l(H)-l_{0}}{l_{0}}}}
  

hoac:

  
    
      
        λ
        (
        H
        )
        =
        
          
            
              V
              (
              H
              )
              −
              
                V
                
                  0
                
              
            
            
              V
              
                0
              
            
          
        
      
    
    {\displaystyle \lambda (H)={\frac {V(H)-V_{0}}{V_{0}}}}
  

voi 
  
    
      
        l
        (
        H
        )
        ,
        
          l
          
            0
          
        
        ,
        V
        (
        H
        )
        ,
        
          V
          
            0
          
        
      
    
    {\displaystyle l(H),l_{0},V(H),V_{0}}
  
 lan luot la chieu dai (hay the tich) cua vat the trong tu truong (H) va khi khong co tu truong. He so tu giao la đai luong khong co thu nguyen.
Theo đinh nghia nay, neu 
  
    
      
        λ
        >
        0
      
    
    {\displaystyle \lambda >0}
  
 ta co tu giao duong, 
  
    
      
        λ
        <
        0
      
    
    {\displaystyle \lambda <0}
  
 ta se co tu giao am.
Hien tuong tu giao dan đen su thay đoi ve chieu dai goi la tu giao dai, con hien tuong dan đen su thay đoi ve toan the tich goi la tu giao khoi.
Trong cac nghien cuu ve tu hoc va ky thuat, nguoi ta con quan tam đen đai luong đo cam tu giao, đuoc đinh nghia boi su bien thien cua he so tu giao theo tu truong:

  
    
      
        χ
        =
        
          
            
              d
              λ
            
            
              d
              H
            
          
        
      
    
    {\displaystyle \chi ={\frac {d\lambda }{dH}}}
  

Đo cam tu giao mang y nghia tuong tu nhu đo cam tu, đeu chi kha nang phan ung cua chat duoi tu truong ngoai, trong truong hop tu giao, đo cam tu giao co y nghia chi kha nang thay đoi tinh chat tu giao do tu truong. Đo cam tu giao co thu nguyen la nghich đao cua tu truong, co đon vi la m/A hay Oe−1.


Co che hien tuong tu giao Ban chat cua hien tuong tu giao la do tuong tac spin-quy đao trong cac đien tu trong vat lieu sat tu. Hien tuong tu giao chi co the xay ra khi đam may đien tu khong co dang đoi xung cau va co tuong tac spin-quy đao manh. Duoi tac dung cua tu truong ngoai, su phan bo cua cac đien tu (o đay la momen quy đao) se quay theo su quay cua momen tu (momen spin) tu huong nay sang huong khac va tu giao đuoc tao ra do su thay đoi tuong ung cua tuong tac tinh đien giua đien tu tu va đien tich cua moi truong.
Khi đam may đien tu co dang đoi xung cau (co nghia la momen quy đao bang 0), tat ca cac vi tri cua cac ion lan can đeu tuong đuong đoi voi su phan bo đien tu. Khi co su tac đong cua tu truong ngoai, momen spin tuy co quay đi, nhung su phan bo khong gian cua đien tu hoan toan khong thay đoi nen khoang cach giua cac đien tu van giu nguyen (khong dan đen su thay đoi ve kich thuoc cung nhu hinh dang mau. Neu đam may đien tu khong co dang đoi xung cau (co nghia la momen quy đao khac 0), luc nay cac vi tri phan bo xung quanh khong con tinh chat đoi xung, su quay cua momen spin khi co tu truong ngoai dan đen su thay đoi đam may đien tu, do đo dan đen su thay đoi ve kich thuoc cung nhu hinh dang mau. Hay noi mot cach đon gian, tu giao phan anh tinh chat đoi xung cua mang tinh the.
Tu giao mang tinh chat cua đoi xung tinh the nen no phu thuoc vao phuong cua tu truong, vecto tu đo va huong cua tinh the. Nguoi ta thuong su dung đai luong tu giao bao hoa (ky hieu la 
  
    
      
        
          λ
          
            s
          
        
      
    
    {\displaystyle \lambda _{s}}
  
 la he so tu giao đat đuoc trong trang thai bao hoa tu. Tu giao bao hoa la mot ham (lien hop tuyen tinh) cua cac he so tu giao đo theo cac phuong khac nhau cua tinh the.


Vat lieu tu giao Hau het cac nguyen to sat tu đeu co tu giao. Trong cac nguyen to sat tu, coban (Co) la nguyen to co he so tu giao lon nhat o nhiet đo phong(do coban co cau truc bat đoi xung kha cao - luc giac xep chat), đat toi 60.10−6 trong tu truong bao hoa. Cac vat lieu co he so tu giao lon đuoc goi la vat lieu tu giao khong lo.
Co nhieu loai vat lieu tu giao khac nhau, tai thoi điem hien tai, vat lieu tu giao thuong pham tot nhat la Terfenol-D (co ten la cac tu viet tat ghep boi: Ter - Terbium - Tb, Fe - sat, Nol - Naval Ordnance Laboratory, D - Dysproxium - Dy) la hop kim TbxDy1-xFe2 co he so tu giao đat toi 2000.10−6 trong tu truong 2 kOe, va chi đat 400.10−6 o dang mang mong . Đay la vat lieu tu giao đuoc dung pho bien nhat hien nay.
Gan đay, nhom nghien cuu tai Viet Nam o Phong Thi nghiem Vat ly Nhiet đo thap, Đai hoc Khoa hoc Tu nhien, Đai hoc Quoc gia Ha Noi lanh đao boi Giao su Nguyen Huu Đuc cong bo vat lieu tu giao khong lo o dang cac mang mong (he so tu giao đat toi 720.10−6), la cac mang mong hop kim TbFeCo) mang ten TerfecoHan (Ter - Terbium - Tb, Fe - sat, Co - Coban, Han - Ha Noi, đong thoi cung cai tien tao ra cac mang mong đa lop tren co so TerfecoHan đe tao ra cac mang mong tu giao voi he so tu giao lon va đo cam tu giao cao trong tu truong thap.


Ung dung cua hien tuong tu giao Vat lieu tu giao đuoc ung dung trong cac linh kien, thiet bi chuyen đoi đien - tu - co ca o dang cac vat lieu dang khoi va vat lieu dang mang mong, vi du nhu cac cam bien tu truong (dua tren to hop tu giao-ap đien), cac cam bien đo gia toc, cam bien co đo dich chuyen co hoc, cac may phat sieu am - tu giao, cac linh kien vi co trong cac bo vi co đien tu (MEMS)...


Xem them Di huong tu tinh the
Sat tu
Ap đien


Tham khao ^  Buschow K.H.J, de Boer F.R. (2004). Physics of Magnetism and Magnetic Materials. Kluwer Academic / Plenum Publishers. ISBN 0-306-48408-0.
^  Nguyen Huu Đuc (2003). Vat lieu tu lien kim loai. Nha xuat ban Đai hoc Quoc gia Ha Noi. ISBN 1K-02044-01403.


Lien ket ngoai Tu giao khong lo – them mot buoc tien vao tuong lai