Статья имеет ранний доступ!
Магнитоэлектрический эффект в структуре ферромагнетик/электростриктор
Цель. Цель работы состояла в исследовании характеристик линейного и нелинейного магнитоэлектрических (МЭ) эффектов в структуре, содержащей механически связанные слой аморфного сплава Metglas и слой электрострикционной керамики PMN-PT.
Методы. Структуру помещали в возбуждающее магнитное поле с частотой 5-300 кГц и амплитудой до 6 Э и параллельное ему постоянное магнитное поле смещения 0-100 Э. Cинхронным детектором измеряли амплитуду 1-ой и 2-ой гармоник генерируемого структурой напряжения при изменении частоты, возбуждающего поля и поля смещения.
Результаты. Показано, что магнитострикция Metglas и электродеформация PMN-PT керамики в слабых полях квадратично зависят от магнитного и электрического полей. Обнаружены и исследованы линейный прямой МЭ эффект и нелинейный МЭ эффект удвоения частоты в структуре, возникающий из-за нелинейности магнитострикции. Зависимости амплитуд 1-ой и 2-ой гармоник МЭ напряжения от магнитного поля и амплитуды возбуждающего поля хорошо описываются теорией. Продемонстрировано линейное увеличение амплитуд гармоник более, чем в 25 раз при приложении к слою керамики электрического поля напряженностью до 2 кВ/см. В описанной структуре величина МЭ коэффициента составляла 1.7 В/(Э·см) для линейного эффекта и 20 мВ/(Э2·см) для нелинейного эффекта.
Заключение. Результаты могут быть использованы для создания датчиков магнитных полей и удвоителей частоты.
-
- 17 просмотров