异质结磁电复合材料与磁电型弱磁传感器研究

发布时间：2023-04-03 21:39

　　材料的电极化强度随外磁场的变化而变化或者相反,拥有这种效应的材料被称之为磁电材料,该材料能够实现磁信号与电信之间的转换,可以通过对电学量的检测来间接检测磁场信号,在诸多领域有重要的应用,如科研领域(观测监控地层运动、宇宙微波测量)、国防领域(监测运动目标,反潜反蛙人作战)、医疗领域(心磁、脑磁成像)等。自1961年Dzyaloshinskii.Astrov第一次在Cr₂O₃单晶上观察到磁电效应以来,单相的磁电材料经过近半个世纪的发展,并未取得长足发展,离具体工程化应用还有很大一段距离,但是如若将磁致伸缩材料和压电材料两相复合后得到的复合型磁电材料,可以实现在室温下条件下,就拥有非常强的磁电性能,这种性质使磁电材料的大规模工程化应用成为可能。本文所述磁电传感器皆指利用复合型磁电材料作为磁电转换单元(灵敏元)的一种磁传感器。是基于Metglas/Mn-PMNT的磁电传感器,目前在探测能力这一指标上已经具备与其它高性能磁传感器竞争的能力,而且磁电传感器在其它综合性能上都具有一定优势。本文的主要工作是基于Metglas/Mn-PMNT(磁致伸缩材料/...

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 引言
    1.2 传统磁传感器
        1.2.1 霍尔传感器
        1.2.2 超导量子干涉仪
        1.2.3 磁通门传感器
    1.3 磁电型磁传感器
    1.4 研究目标与内容
        1.4.1 磁电型弱磁传感器研究现状
        1.4.2 研究目标与内容
第2章 磁电型弱磁传感器及其理论模型
    2.1 异质结磁电复合材料
        2.1.1 磁致伸缩效应与磁致伸缩材料
        2.1.2 压电效应与压电材料
    2.2 前置放大电路
        2.2.1 电压放大模式
        2.2.2 电荷放大模式
    2.3 磁电型弱磁传感器理论模型
        2.3.1 传感器响应模型
        2.3.2 传感器噪声模型
    2.4 性能参数及测试方法
        2.4.1 异质结磁电复合材料的性能参数
        2.4.2 前置放大电路的性能参数
        2.4.3 磁电型弱磁传感器的性能参数
第3章 磁电传感器制作及改进工作
    3.1 异质结磁电复合材料制作
        3.1.1 压磁相材料性能测试及优化
        3.1.2 环氧胶层的影响及控制
    3.2 前置放大路制作及优化
    3.3 磁电型弱磁传感器封装
第4章 磁电型弱磁传感器实际应用
    4.1 千岛湖比测
    4.2 深海所水池及浅海走航实验
第5章 总结与展望
    5.1 总结
    5.2 主要创新点
    5.3 展望
参考文献
攻读学位期间取得的研究成果
致谢



本文编号：3781192