Вышедшие номера
Home » Письма в журнал технической физики » Год 2022, выпуск 24 » Статья стр. 3
>>>
Кольцевой магнитоэлектрический эффект в цилиндрических структурах пьезоэлектромагнитострикционных композитов при поперечном намагничивающем поле
DOI: 10.21883/PJTF.2022.24.54014.19280
Переводная версия: 10.21883/TPL.2022.12.54945.19280
Wu Gaojian1, Zhang Ru1
1Department of Physics, Nanjing Tech University, Nanjing, P.R. China
Email: wugaojian@njtech.edu.cn, zhangruwl@njtech.edu.cn
Поступила в редакцию: 14 июня 2022 г.
В окончательной редакции: 1 августа 2022 г.
Принята к печати: 22 сентября 2022 г.
Выставление онлайн: 27 ноября 2022 г.
PDF версия
В присутствии поперечного намагничивающего поля в цилиндрических структурах композита PZT/Terfenol-D наблюдался сильный кольцевой магнитоэлектрический (МЭ) эффект. При постоянном намагничивающем поле, направленном вдоль оси цилиндра, и переменном намагничивающем поле, направленном по окружности, получено сильное МЭ-напряжение, равное 0.93 V·cm-1· Oe-1 при нерезонансной частоте 1 kHz и достигающее величины 32 V· cm-1· Oe-1 при резонансной частоте fr=46.0 kHz. Эти величины намного выше наблюдаемых в плоских кольцевых структурах МЭ-ламината. Усиление кольцевого МЭ-эффекта соотносится с укреплением интерфейсного механического сцепления под воздействием нормальной составляющей напряжения. При комнатной температуре напряжение, индуцированное в данной цилиндрической композитной МЭ-структуре, проявляет почти линейную зависимость от амплитуды приложенного переменного вихревого магнитного поля в широком диапазоне магнитных полей (10-8<Hac<10-5 T) как при низких частотах, так и на резонансной частоте. Кроме того, зависимость индуцированного напряжения от частоты приложенного переменного магнитного поля имеет почти идеально плоскую форму в диапазоне частот от единиц Hz до единиц kHz. Наличие сильного и устойчивого кольцевого МЭ-эффекта в цилиндрической слоистой МЭ-структуре обусловливает возможность ее применения в датчиках вихревого магнитного поля. Ключевые слова: магнитоэлектрический эффект, пьезоэлектрик, частотная зависимость, датчик магнитного поля.
  1. W. Eerenstein, M. Wioral, J.L. Prieto, J.F. Scott, N.D. Mathur, Nature Mater., 6, 348 (2007). DOI: 10.1038/nmat1886
  2. C.W. Nan, M.I. Bichurin, S.X. Dong, D. Viehland, G. Srinivasan, J. Appl. Phys., 103, 031101 (2008). DOI: 10.1063/1.2836410
  3. G. Busatto, R.L. Capruccia, F. Iannuzzo, F. Velardi, R. Roncella, Microelectron. Reliab., 3, 577 (2003). DOI: 10.1016/S0026-2714(03)00024-6
  4. S.X. Dong, J.F. Li, D. Viehland, Appl. Phys. Lett., 85, 2307 (2004). DOI: 10.1063/1.1791732
  5. J. Zhang, B. Ge, Q. Zhang, D.A. Filippov, J. Wu, J. Tao, Z. Jia, L. Jiang, L. Cao, G. Srinivasan, Appl. Phys. Lett., 118, 042402 (2021). DOI: 10.1063/5.0038722
  6. D.V. Savelev, L.Y. Fetisov, D.V. Chashin, Y.K. Fetisov, IEEE Sens. Lett., 5, 7003304 (2021). DOI: 10.1109/LSENS.2021.3119206
  7. G.J. Wu, R. Zhang, Sensors Actuators A, 330, 112845 (2021). DOI: 10.1016/j.sna.2021.112845
  8. G. Sreenivasulu, S.K. Mandal, S. Bandekar, V.M. Petrov, G. Srinivasan, Phys. Rev. B, 84, 144426 (2011). DOI: 10.1103/PhysRevB.84.144426
  9. V. Loyau, V. Morin, G. Chaplier, M. LoBue, F. Mazaleyrat, J. Appl. Phys., 117, 184102 (2015). DOI: 10.1063/1.4919722
  10. D.A. Burdin, D.V. Chashin, N.A. Ekonomov, S.N. Gordeev, Y.K. Fetisov, Appl. Phys. Lett., 116, 072901 (2020). DOI: 10.1063/1.5136088
  11. L.X. Bian, Y.M. Wen, P. Li, Y.F. Zhang, Q.L. Gao, IEEE Trans. Magn., 45, 2613 (2009). DOI: 10.1109/TMAG.2009.2018916
  12. Z. Chen, Y. Su, S.A. Meguid, J. Appl. Phys., 116, 173910 (2014). DOI: 10.1063/1.4901069
  13. H. Yao, Y. Shi, Y.W. Gao, J. Appl. Phys., 118, 234104 (2015). DOI: 10.1063/1.4938113
  14. S. Chikazumi, Physics of ferromagnetism, 2nd ed. (Oxford University Press, Oxford, 1997)
  15. D.A. Pan, Y. Bai, A.A. Volinsky, W.Y. Chu, L.J. Qiao, Appl. Phys. Lett., 92, 052904 (2008). DOI: 10.1063/1.2841709
  16. W. Wu, K. Bi, Y.G. Wang, J. Mater. Sci., 46, 1602 (2011). DOI: 10.1007/s10853-010-4971-9
  17. J. Zhang, K. Li, D. Chen, D.A. Filippov, Q. Zhang, S. Li, X. Peng, J. Wu, R. Timilsina, L. Cao, G. Srinivasan, J. Electron. Mater., 49, 1120 (2020). DOI: 10.1007/s11664-019-07713-6
  18. M.I. Bichurin, D.A. Filippov, V.M. Petrov, V.M. Laletsin, N. Paddubnaya, G. Srinivasan, Phys. Rev. B, 68, 132408 (2003). DOI: 10.1103/PhysRevB.68.132408
  19. Y.M. Jia, S.W. Or, J. Wang, H.L.W. Chan, X.Y. Zhao, H.S. Luo, J. Appl. Phys., 101, 104103 (2007). DOI: 10.1063/1.2732420

Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.

Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.

Учредители

Издатель

© 2024 Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук
Powered by webapplicationthemes.com - High quality HTML Theme