基于弛豫铁电单晶的磁电型磁传感器研究
发布时间：2021-11-13 21:16
磁电效应,是指材料电极化强度随磁场改变或者磁化强度随电场而变化的效应。基于磁电效应的磁电材料,可以实现磁与电之间的能量转化,在传感器、换能器、微波器件、信息存储等方面存在重要应用价值。将磁致伸缩材料和压电材料进行两相复合,得到的磁电材料具有极大的磁电效应,磁电型弱磁传感器便是利用这种磁电材料实现对外磁场的电响应,再通过前置电路进行放大输出的功能器件。本论文的研究工作是基于高压电性能的弛豫铁电单晶,研制低弱磁探测极限的弱磁传感器。论文中首先建立了磁电型磁传感器的等效电路模型、传感器磁电响应模型和本征电噪声模型,为提高磁电响应和抑制本征电噪声提供了可靠依据。为了获得更大的磁电响应,分别选用高压磁系数的Metglas和高压电常数的弛豫铁电单晶作为磁致伸缩材料和压电材料。论文中优化了Push-Pull复合结构极化条件,避免压电芯的极化破坏;优化了磁致伸缩材料尺寸,提高了磁电系数。为了进一步降低压电芯的介电损耗,设计了新型Multi-L-L结构磁电复合材料。另外还设计制备了性能最优的Multi-L-T结构磁电复合材料,获得较高磁电系数和较低的介电损耗,材料噪声等效磁场为1.9 p T/Hz1/2...
【文章来源】：中国科学院大学(中国科学院上海硅酸盐研究所)上海市
【文章页数】：108 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
Push-Pull结构磁电复合材料（a）、（b）、（c）均为原理图，（d）、（e）为实物图，（f）、（g）为噪声测量结果
图 1.3 多重串联 L-T 结构磁电复合材料（a）、（c）均为结构示意图，（b）为实物图，（d）为噪声测量结果FIG1.3 (a, c) Schematic diagrams of Multi-L-T magnetoelectric composite. (b) Photographs ofMulti-L-T composite. (d) Measured noise equivalent magnetic induction of the composite.(a)
串联 L-T 结构磁电复合材料（a）、（c）均为结构示意图，（b）为为噪声测量结果c) Schematic diagrams of Multi-L-T magnetoelectric composite. (b) P composite. (d) Measured noise equivalent magnetic induction of the c(d)
【参考文献】：
期刊论文
[1]Giant low-frequency magnetoelectric torque （MET） effect in polyvinylidene-fluoride （PVDF）-based MET device[J]. 郑春蕾,刘宜伟,詹清峰,巫远招,李润伟. Chinese Physics B. 2017(06)
[2]IEPE加速度计电路噪声分析[J]. 杨哲,曹丽芳,王玉田,侯培国,李泓锦,程朋飞,潘钊. 振动.测试与诊断. 2016(05)
[3]多铁性异质结研究进展[J]. 刘愉快,黄伟川,李晓光. 华南师范大学学报(自然科学版). 2015(06)
[4]层状电磁复合材料的界面结构与力学行为——国家自然科学基金重大项目成果综述[J]. 詹世革,方岱宁,李法新,张攀峰. 中国科学基金. 2015(05)
[5]RFeO3多铁性材料新体系[J]. 覃莹,陈湘明. 物理学进展. 2013(06)
[6]层状柱壳磁电复合材料的非线性磁电效应研究[J]. 师阳,张娟娟,高原文. 固体力学学报. 2013(05)
[7]Thickness effects on magnetoelectric coupling for Metglas/PZT/Metglas laminates[J]. FANG Fei 1,ZHAO ChangPeng 1 & YANG Wei 2,1 1 Key Laboratory of Applied Mechanics,School of Aerospace,Tsinghua University,Beijing 100084,China;2 University Office,Zhejiang University,Hangzhou 310058,China. Science China（Physics,Mechanics & Astronomy）. 2011(04)
[8]组合材料学研究进展[J]. 高琛,鲍骏,罗震林,刘文汉. 物理化学学报. 2006(07)
[9]多铁性体系中磁电耦合效应及新材料探索[J]. 李晓光,许雪芹,钱天. 四川大学学报(自然科学版). 2005(S1)
[10]新型压电材料—弛豫铁电体单晶的研究[J]. 罗豪■,沈关顺,王评初,乐秀宏,殷之文. 无机材料学报. 1997(05)
本文编号：3493737
【文章来源】：中国科学院大学(中国科学院上海硅酸盐研究所)上海市
【文章页数】：108 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
Push-Pull结构磁电复合材料（a）、（b）、（c）均为原理图，（d）、（e）为实物图，（f）、（g）为噪声测量结果
图 1.3 多重串联 L-T 结构磁电复合材料（a）、（c）均为结构示意图，（b）为实物图，（d）为噪声测量结果FIG1.3 (a, c) Schematic diagrams of Multi-L-T magnetoelectric composite. (b) Photographs ofMulti-L-T composite. (d) Measured noise equivalent magnetic induction of the composite.(a)
串联 L-T 结构磁电复合材料（a）、（c）均为结构示意图，（b）为为噪声测量结果c) Schematic diagrams of Multi-L-T magnetoelectric composite. (b) P composite. (d) Measured noise equivalent magnetic induction of the c(d)
【参考文献】：
期刊论文
[1]Giant low-frequency magnetoelectric torque （MET） effect in polyvinylidene-fluoride （PVDF）-based MET device[J]. 郑春蕾,刘宜伟,詹清峰,巫远招,李润伟. Chinese Physics B. 2017(06)
[2]IEPE加速度计电路噪声分析[J]. 杨哲,曹丽芳,王玉田,侯培国,李泓锦,程朋飞,潘钊. 振动.测试与诊断. 2016(05)
[3]多铁性异质结研究进展[J]. 刘愉快,黄伟川,李晓光. 华南师范大学学报(自然科学版). 2015(06)
[4]层状电磁复合材料的界面结构与力学行为——国家自然科学基金重大项目成果综述[J]. 詹世革,方岱宁,李法新,张攀峰. 中国科学基金. 2015(05)
[5]RFeO3多铁性材料新体系[J]. 覃莹,陈湘明. 物理学进展. 2013(06)
[6]层状柱壳磁电复合材料的非线性磁电效应研究[J]. 师阳,张娟娟,高原文. 固体力学学报. 2013(05)
[7]Thickness effects on magnetoelectric coupling for Metglas/PZT/Metglas laminates[J]. FANG Fei 1,ZHAO ChangPeng 1 & YANG Wei 2,1 1 Key Laboratory of Applied Mechanics,School of Aerospace,Tsinghua University,Beijing 100084,China;2 University Office,Zhejiang University,Hangzhou 310058,China. Science China（Physics,Mechanics & Astronomy）. 2011(04)
[8]组合材料学研究进展[J]. 高琛,鲍骏,罗震林,刘文汉. 物理化学学报. 2006(07)
[9]多铁性体系中磁电耦合效应及新材料探索[J]. 李晓光,许雪芹,钱天. 四川大学学报(自然科学版). 2005(S1)
[10]新型压电材料—弛豫铁电体单晶的研究[J]. 罗豪■,沈关顺,王评初,乐秀宏,殷之文. 无机材料学报. 1997(05)
本文编号：3493737
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