本論文針對基于磁電復合材料的磁場傳感器在低頻或直流磁場測試時靈敏度低、體積大等問題,研究了一種基于ZnO/Metglas復合多層膜的磁電聲表面波磁場傳感器。該磁傳感器結合了磁電復合材料與聲表面波技術,可以實現(xiàn)直流及寬頻交流磁場下的高靈敏度探測,且具有溫度穩(wěn)定性高、可與MEMS等工藝兼容和無源無線等優(yōu)點。論文的主要研究內容包括:一、采用散射矩陣法求解了ZnO/Metglas半無限基底結構中瑞利波的波速及機電耦合系數(shù),利用反散射矩陣法求解了此結構壓電薄膜上表面的位移與電勢的狀態(tài)矢量。利用耦合模（COM）模型,考慮機械負載與電負載對該結構的影響,求解了等效波速、反射系數(shù)、換能系數(shù)等COM參數(shù)。計算結果表明:金屬電極電負載開路柵相比于短路柵對波速的影響小,在開路柵中,當金屬化率為0.5,中心頻率與ZnO厚度乘積fhZn O=0.162GHz*m時,電負載對波速影響最大達-0.45%,機械負載對ZnO/Metglas多層膜結構波速的影響為正值。由電負載引起的反射比機械負載的大,開路電極的反射系數(shù)為正,短路電極的反射系數(shù)為負。金屬化率對聲表面波振幅及靜電儲能有一定的影響。二、介紹了一種非晶態(tài)合金的... 

【文章來源】：電子科技大學四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：75 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 本論文的研究背景及意義
    1.2 本論文國內外研究進展
    1.3 本課題的研究內容與工作安排
第二章 復合多層膜結構聲表面波諧振器設計模型及方法
    2.1 概述
    2.2 ZnO/Metglas自由表面?zhèn)鞑ヌ匦?br>        2.2.1 散射矩陣法
        2.2.2 反向散色矩陣法
    2.3 耦合模(COM)模型
        2.3.1 色散多層結構的COM方程
    2.4 耦合模(COM)參數(shù)
        2.4.1 反射系數(shù)T_R
        2.4.2 換能系數(shù)α
        2.4.3 叉指電容C_F
        2.4.4 叉指電阻R_F
    2.5 本章小結
第三章 非晶態(tài)合金的退火實驗及ΔE效應研究
    3.1 非晶態(tài)合金
    3.2 一種非晶態(tài)合金的數(shù)學模型
        3.2.1 模型的推導
        3.2.2 非晶帶材的磁化強度
        3.2.3 非晶帶材的磁致伸縮系數(shù)
        3.2.4 非晶帶材ΔE效應
    3.3 未退火Metglas2605SA1ΔE效應測試
        3.3.1 鐵磁材料共振/反共振頻率測試方法
        3.3.2 Metglas2605SA1樣品長度對共振頻率的影響
        3.3.3 未退火帶材的楊氏模量效應
    3.4 磁場退火對非晶帶材磁性能的影響
        3.4.1 磁場退火
        3.4.2 不同磁場退火條件對非晶帶材磁性能的影響
    3.5 退火后非晶帶材ΔE效應
        3.5.1 易軸方向ΔE效應
        3.5.2 難軸方向ΔE效應
    3.6 本章小結
第四章 復合多層膜的磁電聲表面波諧振器的制備
    4.1 制備流程及工藝條件
    4.2 Metglas2605SA1的拋光處理
    4.3 壓電薄膜ZnO的性質及其性能研究
        4.3.1 ZnO薄膜的性質
        4.3.2 ZnO薄膜的制備
        4.3.3 ZnO薄膜XRD結果分析
        4.3.4 ZnO薄膜形貌結構分析
        4.3.5 ZnO薄膜I-V測試結果分析
    4.4 叉指換能器的制備
    4.5 諧振器的測試與分析
    4.6 本章小結
第五章 結論
致謝
參考文獻
碩士期間所取得的研究成果


【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于磁流體黏性負載效應的壓電層狀結構SH-SAW傳播特性分析[J]. 葉建軍,劉桂雄,劉宏.  科學技術與工程. 2011(19)
[2]非晶合金應用現(xiàn)狀[J]. 王曉軍,陳學定,夏天東,康凱,彭彪林.  材料導報. 2006(10)

碩士論文
[1]高靈敏度磁電聲表面波磁場傳感器研究[D]. 黃亮.電子科技大學 2015
[2]磁聲表面波磁場傳感器及其制備方法[D]. 代麗紅.電子科技大學 2012



本文編號：3358540