Линейный и нелинейный магнитоэлектрический эффект в магнитострикционно-пьезоэлектрических структурах металл - пьезоэлектрик, металл - полимер - пьезоэлектрик

Разработаны теоретическая модель и методика расчета линейного и нелинейного магнитоэлектрического (МЭ) эффекта в слоистых магнитострикционно-пьезоэлектрических структурах. Представлена технология изготовления слоистых МЭ-структур методом гальванического осаждения никеля на пьезоэлектрические подложки из арсенида галлия и цирконата титаната свинца с использованием подслоев для улучшения адгезии, полученных методом напыления. Экспериментально исследованы характеристики линейного и нелинейного МЭ-эффекта в магнитострикционно-пьезоэлектрических структурах металл - пьезоэлектрик, металл - полимер - пьезоэлектрик. Показано, что наряду с основным резонансном наблюдается дополнительный резонанс, обусловленный нелинейным МЭ-эффектом, резонансная частота которого в два раза меньше частоты основного резонанса. При малых переменных полях его величина пропорциональна квадрату напряженности переменного магнитного поля. Исследованы эффекты, возникающие в результате суперпозиции сигналов от линейного и нелинейного МЭ-эффектов. Показано, что в результате сложения сигналов с одинарной и удвоенной частотой между соседними амплитудными значениями напряжения возникает разность, величина которой пропорциональна произведению напряженности переменного и постоянного магнитного поля. На основе данного эффекта предложен принципиально новый способ измерения постоянного магнитного поля. Разработана конструкция дифференциального датчика магнитного поля на основе нелинейного МЭ-эффекта.