Вышедшие номера
Магнитоэлектрический гиратор на основе трехслойных симметричных структур: теория и эксперимент
Российский научный фонд, № 22–19–00763
Филиппов Д.А. 1, Галкина Т.А.1, Маничева И.Н. 1, Zhang Jitao
1Новгородский государственный университет им. Ярослава Мудрого, Великий Новгород, Россия
Email: dmitry.filippov@novsu.ru, taisiya_galkina@mail.ru, manicheva.i@mail.ru, zhangjitao@zzuli.edu.cn
Поступила в редакцию: 23 марта 2023 г.
В окончательной редакции: 7 июля 2023 г.
Принята к печати: 9 июля 2023 г.
Выставление онлайн: 25 августа 2023 г.

Представлены теоретические и экспериментальные исследования магнитоэлектрического гиратора, состоящего из катушки индуктивности, внутри которой находится магнитоэлектрическая гетероструктура, представляющая собой механически связанные слой пьезоэлектрика и два слоя магнетика. Используя систему уравнений эласто- и электродинамики для пьезоэлектрической и магнитострикционных фаз, получены выражения, позволяющие рассчитывать коэффициент преобразования ток/напряжение гиратора через параметры фаз и геометрические размеры гетероструктуры. Изготовлен экспериментальный образец гиратора на основе гетероструктуры метглас/ЦТС/метглас. Теоретически рассчитаны и экспериментально исследованы частотные и нагрузочные характеристики гиратора. Показано, что частотная характеристика коэффициента I/V преобразования имеет резонансный характер, а в низкочастотной области спектра при малых сопротивлениях нагрузки его величина линейно зависит от частоты и линейно возрастает с ростом нагрузочного сопротивления, стремясь к насыщению при больших сопротивлениях нагрузки. Представлены рекомендации для создания гираторов с наибольшей эффективностью преобразования ток/напряжение. Ключевые слова: гиратор, магнитострикция, пьезоэлектричество, магнитоэлектрические гетероструктуры, магнитоэлектрический эффект.