Поступило в Редакцию 26 июня 2016 г.Представлены результаты экспериментальных исследований магнитоэлектри-ческого эффекта в структурах, полученных электролитическим осаждением никеля на подложку из арсенида галлия. Показано, что использование подслоя золото-германий-никель, напыленного на подложку, значительно повышает адгезию между электролитически осажденным никелем и подложкой. В полу-ченных структурах обнаружен как линейный, так и нелинейный по переменному магнитному полю магнитоэлектрический эффект. Оба эффекта имеют резонанс-ный характер, причем резонансная частота нелинейного эффекта в два раза меньше резонансной частоты линейного эффекта. DOI: 10.21883/PJTF.2017.06.44406.16488 Слоистые магнитоэлектрические (МЭ) композиты представляют собой структуры, состоящие из чередующихся, механически взаимодей-ствующих между собой, магнитострикционных и пьезоэлектрических пластин. Они имеют определенные преимущества перед объемными композитами: лучше поляризуются, в качестве магнитострикционной фазы можно использовать металлы, обладающие большим коэффици-ентом магнитострикции [1]. Однако большим недостатком слоистых структур является плохая механическая прочность, расслоение образ-цов по границам фаз. Большинство слоистых структур получают с ис-пользованием промежуточного полимерного слоя (клея), что ухудшает параметры, приводит к нежелательно высокой температурной зависи-мости, уменьшению добротности структуры. В работе [2] исследован МЭ-эффект в структуре никель−арсенид галлия, где магнитострик-72
Представлена теория инверсного магнитоэлектрического эффекта в слоистых структурах, основанная на решении уравнений эластодинамики и электростатики отдельно для магнитострикционной и пье-зоэлектрической фаз с учетом условий на границе раздела между фазами. Получены выражения для коэффициента инверсного магнитоэлектрического преобразования через параметры, характеризующие магнитострикционную и пьезоэлектрическую фазы. Рассчитаны теоретические зависимости коэффициента инверсного магнитоэлектрического преобразования от частоты переменного электрического поля для трехслойной структуры PZT−Ni−PZT и двухслойной структуры D-терфенол−PZT. Результаты расчетов хорошо совпадают с экспериментальными данными. ВведениеМагнитоэлектрический (МЭ) эффект, теоретически предсказанный [1,2] и экспериментально обнаружен-ный [3,4] более полувека назад, в последнее время привлекает все большее число исследователей, о чем говорит рост числа публикаций на эту тему [5]. Уникаль-ность этого эффекта заключается том, что он относится к так называемым перекрестным эффектам и связывает между собой векторы, имеющие различные трансформа-ционные свойства -аксиальный вектор с полярным и, наоборот, полярный с аксиальным. Так, при помещении МЭ-материала в магнитное поле (аксиальный вектор) происходит изменение поляризации (полярный вектор) и, наоборот, при помещении магнитоэлектрика в элек-трическое поле (полярный вектор) происходит измене-ние намагниченности (аксиальный вектор). Изменение электрической поляризации под действием магнитного поля получило название прямой МЭ-эффект, а изме-нение намагниченности под действием электрического поля обычно называют инверсным (конверсным) или обратным МЭ-эффектом. Инверсный МЭ-эффект инте-ресен тем, что позволяет управлять магнитными свой-ствами вещества электрическим полем, что значительно упрощает конструкцию управляющих устройств, заме-няя катушки индуктивности обкладками конденсаторов. Например, в СВЧ-области спектра в МЭ-кристаллах можно при помощи электрического поля управлять сдвигом линии магнитного резонанса [6-9], что позво-ляет создавать на этой основе такие приборы, как СВЧ-и фазовращатели, фильтры, аттенюаторы, линии задерж-ки и т. д. Несмотря на многочисленные исследования, выполненные на монокристаллах, широкого применения на практике МЭ-эффект не нашел. С одной стороны, это объясняется малостью величины эффекта, с другой сто-роны, тем, что в большинстве материалов МЭ-эффект наблюдается при температурах значительно ниже ком-натной. Малость МЭ-эффекта в монокристаллах объяс-няется тем, что механизмом его возникновения явля-ется совместное действие нечетной части потенциала внутрикристаллического поля, внешнего электрического поля и спин-орбитального взаимодействия [10]. Спин-орбитальное взаимодействие является релятивистским эффектом, чем и объясняется малость МЭ-эффекта в мо-нокристаллах. Ситуация коренным образом изменилась после синтеза магнитоэлектрических композиционных материалов [11,12]. Величина МЭ-эффекта эвтектиче-ской композиции Fe−Co−Ti−Ba−O, полученной мето-дом направленной криста...
scite is a Brooklyn-based organization that helps researchers better discover and understand research articles through Smart Citations–citations that display the context of the citation and describe whether the article provides supporting or contrasting evidence. scite is used by students and researchers from around the world and is funded in part by the National Science Foundation and the National Institute on Drug Abuse of the National Institutes of Health.
hi@scite.ai
10624 S. Eastern Ave., Ste. A-614
Henderson, NV 89052, USA
Copyright © 2024 scite LLC. All rights reserved.
Made with 💙 for researchers
Part of the Research Solutions Family.