Нелинейные магнитоэлектрические взаимодействия в композитных мультиферроидных структурах и устройства обработки информации на их основе

Приведены результаты исследований линейных и нелинейных магнитоэлектрических (МЭ) эффектов в композитных мультиферроидных структурах ферромагнетик - пьезоэлектрик (ФМ - ПЭ), и продемонстрировано их применение для создания устройств обработки информации. В измерениях использованы толсто- и тонкопленочные планарные структуры с ФМ-слоями из никеля, пермендюра, аморфного сплава и ПЭ-слоями из цирконата-титаната свинца, лангатата и пьезоволоконного композита, изготовленные методами склеивания и ионно-лучевого осаждения. Обнаружен и изучен ряд новых физических эффектов, таких как: линейное МЭ-взаимодействие в структуре никель - лангатат без постоянного поля смещения, обусловленное гистерезисом ФМ-слоя; статическая деформация ФМ-слоя в переменном магнитном поле; резонансное удвоение частоты МЭ-напряжения и смешение частот магнитных полей, возникающие из-за нелинейности магнитострикции. Установлена связь МЭ- и магнитных характеристик композитных структур. Изучены температурные зависимости МЭ-характеристик структур различных составов. Определена магнитная структура компенсированной границы раздела ФМ - мультиферроик. Найден закон убывания искажений магнитных параметров порядка по мере удаления от границы раздела. Рассчитана энергия межслойного взаимодействия магнитных параметров порядка. Продемонстрировано переключение ориентации намагниченности в структуре ФМ - мультиферроик с помощью электрического поля. Изготовлены и исследованы: макет широкополосного частотно-селективного датчика магнитных полей, использующего нелинейные смешения магнитных полей; широкополосный датчик полей, использующий эффект удвоения частоты; высокочувствительный датчик постоянных магнитных полей, использующий нелинейную зависимость магнитострикции ФМ-слоя от магнитного поля H и пьезоэлектрический эффект для регистрации сигнала; пороговый датчик постоянных магнитных полей, использующий режим автогенерации в активном контуре, содержащем МЭ-резонатор и делитель напряжения в цепи обратной связи,