4.3. Выводы

В композиционных феррит-пьезоэлектрических материалах МЭ эффект связан с механическими деформациями магнитной и пьезоэлектрической подсистем, вследствие чего частотная зависимость эффекта имеет резонансный характер и на частотах электромеханического резонанса происходит пиковое увеличение МЭ коэффициента по напряжению.

Вплоть до частот порядка десятков МГц масштабы изменения внешних воздействий много больше размеров зерен в объемных композитах или толщины слоев в многослойных структурах. В этом случае композиты можно рассматривать как гомогенные среды с некоторыми эффективными параметрами. Когда характерные размеры структуры составляют десятые доли миллиметра и больше, то тогда процессы в ферритовой и пьезоэлектрических фазах необходимо рассматривать отдельно.

Частота электромеханического резонанса в гомогенных композитах определяется, в первую очередь, геометрическими размерами и формой образца, эффективной плотностью и эффективным модулем податливости материала. Величина МЭ коэффициента по напряжению пропорциональна произведению эффективных пьезоэлектрического и пьезомагнитного модулей композита и обратно пропорциональна эффективным значениям тензоров диэлектрической проницаемости и податливости композита. Пиковое значение МЭ коэффициента ограничивается потерями, которые, в первую очередь, связаны с потерями в металлических контактах. При поперечной ориентации электрического и магнитного полей коэффициент затухания меньше, чем при продольной ориентации. Это связано с тем, что при ориентации магнитного поля в плоскости образца происходит возбуждение меньших по величине токов в металлических контактах, приводящих к потерям.

Кроме того, при поперечной ориентации магнитного и электрического полей величина эффекта на порядок больше, чем при продольной ориентации. Это обусловлено тем, что при продольной ориентации полей на величину эффекта значительное влияние оказывают размагничивающие поля, приводящие к уменьшению эффективного пьезомагнитного модуля.

В гетерогенных структурах с последовательным соединением слоев феррита и пьезоэлектрика наблюдается резонансное увеличение магнитоэлектрического коэффициента на частоте, соответствующей резонансу всего образца в целом.

В структурах с параллельным соединением слоев резонансное увеличение МЭ коэффициента по напряжению происходит на частотах электромеханического резонанса, соответствующих резонансам взаимосвязанных колебаний в магнитной и пьезоэлектрической фазах.

предыдущий раздел | содержание| следующий раздел

Поиск в журналах РАЕ:

Авторы Публикации