Исследование магнитоэлектрических свойств мультиферроиков и разработка физических принципов создания устройств на их основе

Исследованы композиционные материалы на основе градиентных по составу и линейным размерам магнитострикционных и пьезоэлектрических материалов. Цель работы - решение фундаментальной проблемы физики конденсированного состояния по исследованию резонансных явлений, статических и динамических механизмов взаимосвязи магнитных, диэлектрических, упругих и магнитоэлектрических свойств мультиферроиков в широком диапазоне частот и разработке физических основ создания новых устройств функциональной электроники на их основе. В основу теоретических исследований магнитоэлектрического эффекта положен метод описания композиционных структур на основе совместного решения уравнений эласто- и электродинамики, а также термодинамики. Экспериментальные исследования основаны на измерении индуцированного напряжения при приложении к образцу материала внешнего магнитного поля. Разработаны теоретические модели магнитоэлектрического эффекта в слоистых структурах на основе градиентных по составу и линейным размерам магнитострикционных и пьезоэлектрических материалов на низких частотах. Получены расчетные низкочастотные магнитоэлектрические характеристики слоистых структур на основе градиентных по составу и линейным размерам никель-цинкового феррита и титаната-цирконата свинца. На примере слоистой структуры на основе никель-цинкового феррита и титаната-цирконата свинца показано, что использование пьезоэлектрического слоя градиентом пьезомодуля в составе магнитострикционно-пьезоэлектрической структуры вместо однородного пьезоэлектрического слоя позволяет увеличить максимальное значение магнитоэлектрического коэффициента со 190 до 480 мВ/Э. Разработка теоретических моделей магнитоэлектрического эффекта в слоистых структурах на основе градиентных материалов направлена на определение принципов создания устройств функциональной электроники на основе магнитоэлектрического эффекта.