Вышедшие номера
Home » Журнал технической физики » Год 2023, выпуск 9 » Статья стр. 1347
<<<>>>
Магнитоэлектрический гиратор на основе трехслойных симметричных структур: теория и эксперимент
DOI: 10.21883/JTF.2023.09.56222.50-23
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.
PDF версия
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.
  1. B.D.H. Tellegen. Philips Res., 3, 81 (1948)
  2. I. Tatai, I. Zaharie. Rev. Sci. Instrum., 83 (11), 114702 (2012). DOI: 10.1063/1.4766332
  3. S. Bosco, F. Haupt, D.P. DiVincenzo. Phys. Rev. Appl., 7, 2 (2017). DOI: 10.1103/ PhysRevApplied.7.024030
  4. S. Singer. IEEE Trans. Ind. Electron., 34 (3), 313 (1984). DOI: 10.1109/TIE.1987.350962
  5. A. Cervera, M. Evzelman, M.M. Peretz, S. Ben-Yaakov. IEEE Trans. Power. Electron., 30 (3), 1373 (2015). DOI: 10.1109/TPEL.2014.2317758
  6. Л.Д. Ландау, Е.М. Лифшиц. Электродинамика сплошных сред (ГИФМЛ, М.,1959) [L.D. Landau, E.M. Lifshitz Electrodynamics of Continuous Media (Pergamon Press, 1960)]
  7. И.Е. Дзялошинский. ЖЭТФ, 37 (3), 881 (1959). [I.E. Dzyaloshinskii. Sov.Phys. JETP, 10 (3), 628 (1960).]
  8. Д.Н. Астров. ЖЭТФ, 40, 1035 (1961). [D.N. Astrov. Sov. Phys JETP, 13 (4), 729 (1961).]
  9. V.J. Folen, G.T. Rado, E.W. Stalder. Phys. Rev. Lett., 6, 607 (1961). DOI: 10.1103/PhysRevLett.6.607
  10. C.-W. Nan, M.I. Bichurin, Sh. Dong, D. Viehland, G. Srinivasan. J. Appl. Phys., 103, 031101 (2008). DOI: 10.1063/1.2836410
  11. А.П. Пятаков, А.К. Звездин. УФН, 182(6), 593 (2012). DOI: 10.3367/UFNr.0182.201206b.0593 [A.P. Pyatakov, A.K. Zvezdin. Phys.Usp., 55 (6), 557 (2012). DOI: 10.3367/UFNr.0182.201206b.0593]
  12. А.А. Бухараев, А.К. Звездин, А.П. Пятаков, Ю.К. Фетисов. УФН, 188 (12), 1288 (2018). DOI: 10.3367/UFNr.2018.01.038279 [A.A. Bukharaev, A.K. Zvezdin, A.P. Pyatakov, Y.K. Fetisov. Phys. Usp., 61 (12), 1175 (2018). DOI: 10.3367/UFNe.2018.01.038279]
  13. C. Tu, Z. Chu, B. Spetzler, P. Hayes, C.-Z. Dong, X.-F. Liang, H.-H. Chen, Y.-F. He, Y.-Y. Wei, I. Lisenkov, H. Lin, Y.-H. Lin, J. McCord, F. Faupel, E. Quandt, N.-X. Sun. Materials, 12, 2259 (2019). DOI: 10.3390/ma12142259
  14. C.M. Leung, X. Zhuang, D. Friedrichs, J. Li, R.W. Erickson, V. Laletin, M. Popov, G. Srinivasan, D. Viehland. Appl. Phys. Lett., 111, 122904 (2017). DOI: 10.1063/1.4996242
  15. C.M. Leung, X. Zhuang, J. Xu, J. Li, G. Srinivasan, D. Viehland. Appl. Phys. Lett., 110, 112904 (2017). DOI: 10.1063/1.4978751
  16. J. Zhai, J. Gao, C. De Vreugd, J. Li, D. Viehland, A.V. Filippov, M.I. Bichurin, D.V. Drozdov, G.A. Semenov, S.X. Dong. Eur. Phys. J. B, 71, 383 (2009). DOI: 10.1140/epjb/e2009-00318-9
  17. D. Filippov, Y. Liu, P. Zhou, B. Ge, J. Liu, J. Zhang, T. Zhang, G. Srinivasan. J. Compos. Sci., 5 (11), 287 (2021). DOI: 10.3390/jcs5110287
  18. Д.А. Филиппов, Т.О. Фирсова, В.М. Лалетин, Н.Н. Поддубная. Письма в ЖТФ, 43 (6), 72 (2017). DOI: 10.21883/PJTF.2017.06.44406.16488 [D.A. Filippov, T.O. Firsova, V.M. Laletin, N.N. Poddubnaya. Tech. Phys. Lett., 43(3), 313 (2017). DOI: 10.1134/S106378501703018X]
  19. В.М. Лалетин, А.И. Стогний, Н.Н. Новицкий, Н.Н. Поддубная. Письма в ЖТФ, 40 (21), 71 (2014). [V.M. Laletin, A.I. Stognii, N.N. Novitskii, N.N. Poddubnaya. Tech. Phys. Lett., 40 (11), 969 (2014). DOI: 10.1134/S1063785014110078]
  20. V.M. Sreenivasulu, V.M. Petrov, L.Y. Fetisov, Y.K. Fetisov, G. Srinivasan. Phys. Rev. B, 86, 214405 (2012). DOI: 10.1103/PhysRevB.86.214405
  21. В.М. Лалетин, Д.А. Филиппов, С.Е. Мозжаров, И.Н. Маничева. Письма в ЖТФ, 44 (7), 16 (2018). DOI: 10.21883/PJTF.2018.07.45880.17103 [V.M. Laletin, D.A. Filippov, S.E. Mozzharov, I.N. Manicheva. Tech. Phys. Lett., 44 (4), 281 (2018). DOI: 10.1134/S1063785018040065]

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