Введение
1. Обзор литературы 10
1.1 Магнитоэлектрический (МЭ) эффект 10
1.2 Магнитоэлектрический эффект в композитных структурах 11
1.3 Резонансный МЭ эффект 14
1.4 Температурные характеристики МЭ эффекта в композитных структурах 16
1.5 Нелинейные магнитоэлектрические взаимодействия в композитных структурах 21
1.6 Датчики магнитного поля на основе композитных МЭ структур 22
1.6.1 Магнитоэлектрические датчики переменных магнитных полей 22
1.6.2 Магнитоэлектрические датчики постоянных магнитных полей 32
2. Структуры и методы измерений 39
2.1 Материалы и методы изготовления композитных структур 39
2.2 Методы измерения характеристик материалов
2.2.1 Измерение упругих свойств ФМ материалов 44
2.2.2 Измерение электромеханических свойств ПЭ материалов 46
2.2.3 Измерение магнитострикции ферромагнитных материалов 47
2.2.4 Измерение относительной диэлектрической проницаемости, тангенса угла диэлектрических потерь ПЭ материалов 49
2.3 Автоматизированная установка для измерения частотных, полевых и температурных зависимостей резонансного магнитоэлектрического эффекта 49
2.4 Характеристики резонансного МЭ эффекта в композитных структурах 55
2.4.1 Типы колебаний в композитных структурах 55
2.4.2 Частотные характеристики МЭ эффекта в композитных структурах 57
2.4.3 Полевые характеристики МЭ эффекта 58
2.4.4 МЭ эффект в структурах с гистерезисом 59
2.4.5 Амплитудные характеристики МЭ эффекта 60
2.4.6 Зависимость резонансной частоты и добротности от магнитного поля 61
2.4.7 Эффективность резонансного МЭ взаимодействия в исследованных
2.5. Выводы по главе 65
3. Температурные характеристики резонансного МЭ эффекта в композитных структурах 67
3.1 Температурные характеристики ферромагнитных и пьезоэлектрических материалов 67
3.2 Температурные характеристики МЭ эффекта в структурах с разными ПЭ материалами 71
3.3 Температурные характеристики МЭ эффекта в структурах с ФМ слоями разной толщины 75
3.4 Анализ и обобщение результатов 79
3.4.1 Зависимость МЭ коэффициента от параметров слоёв структуры 79
3.4.2 Зависимость резонансной частоты МЭ структуры от температуры 82
3.5 Выводы по главе 84
4. Нелинейные МЭ эффекты в композитных структурах 85
4.1 Теоретическое описание нелинейных МЭ эффектов 85
4.2 Исследование нелинейных эффектов удвоения частоты и смешения магнитных полей 88
4.2.1 Образцы и метод исследования нелинейных МЭ эффектов 88
4.2.2 Магнитострикция материалов 89
4.2.3 Линейный МЭ эффект в структурах PZT-Ni, PZT-P, PZT-Metglas 90
4.2.4 Эффект удвоения частоты в структурах PZT-Ni, PZT-P, PZT-Metgals 93
4.2.5 Эффект нелинейного смешения магнитных полей в структурах PZT-Ni, PZT-P, PZT-Metglas 96 4.2.6 Сравнение линейных и нелинейных МЭ характеристик структур с
разными ФМ материалами 99
4.3 Статическая деформация ферромагнетика в переменном поле 100
4.4 Выводы по главе 104
5. Высокочувствительные датчики магнитных полей 106
5.1 Датчик, содержащий ФМ слой с гистерезисом 106
5.1.1 Характеристики МЭ эффекта в структуре LGT-Ni 106
5.1.2 Связь характеристик МЭ эффекта с намагниченностью 108
5.1.3 Характеристики линейного датчика магнитного поля с нулевым полем смещения 1 5.2 Датчик на эффекте смешения полей 113
5.3 Выводы по главе 117
Основные результаты и выводы диссертации 119
Основные публикации по теме диссертации 120
Список литературы 123
