本論文針對(duì)基于磁電復(fù)合材料的磁場(chǎng)傳感器在低頻或直流磁場(chǎng)測(cè)試時(shí)靈敏度低、體積大等問(wèn)題,研究了一種基于ZnO/Metglas復(fù)合多層膜的磁電聲表面波磁場(chǎng)傳感器。該磁傳感器結(jié)合了磁電復(fù)合材料與聲表面波技術(shù),可以實(shí)現(xiàn)直流及寬頻交流磁場(chǎng)下的高靈敏度探測(cè),且具有溫度穩(wěn)定性高、可與MEMS等工藝兼容和無(wú)源無(wú)線等優(yōu)點(diǎn)。論文的主要研究?jī)?nèi)容包括:一、采用散射矩陣法求解了ZnO/Metglas半無(wú)限基底結(jié)構(gòu)中瑞利波的波速及機(jī)電耦合系數(shù),利用反散射矩陣法求解了此結(jié)構(gòu)壓電薄膜上表面的位移與電勢(shì)的狀態(tài)矢量。利用耦合模（COM）模型,考慮機(jī)械負(fù)載與電負(fù)載對(duì)該結(jié)構(gòu)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(jì)算結(jié)果表明:金屬電極電負(fù)載開(kāi)路柵相比于短路柵對(duì)波速的影響小,在開(kāi)路柵中,當(dāng)金屬化率為0.5,中心頻率與ZnO厚度乘積fhZn O=0.162GHz*m時(shí),電負(fù)載對(duì)波速影響最大達(dá)-0.45%,機(jī)械負(fù)載對(duì)ZnO/Metglas多層膜結(jié)構(gòu)波速的影響為正值。由電負(fù)載引起的反射比機(jī)械負(fù)載的大,開(kāi)路電極的反射系數(shù)為正,短路電極的反射系數(shù)為負(fù)。金屬化率對(duì)聲表面波振幅及靜電儲(chǔ)能有一定的影響。二、介紹了一種非晶態(tài)合金的... 

【文章來(lái)源】：電子科技大學(xué)四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：75 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)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(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展
    1.3 本課題的研究?jī)?nèi)容與工作安排
第二章 復(fù)合多層膜結(jié)構(gòu)聲表面波諧振器設(shè)計(jì)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(jié)構(gòu)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(jié)
第三章 非晶態(tài)合金的退火實(shí)驗(yàn)及ΔE效應(yīng)研究
    3.1 非晶態(tài)合金
    3.2 一種非晶態(tài)合金的數(shù)學(xué)模型
        3.2.1 模型的推導(dǎo)
        3.2.2 非晶帶材的磁化強(qiáng)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(yīng)
    3.3 未退火Metglas2605SA1ΔE效應(yīng)測(cè)試
        3.3.1 鐵磁材料共振/反共振頻率測(cè)試方法
        3.3.2 Metglas2605SA1樣品長(zhǎng)度對(duì)共振頻率的影響
        3.3.3 未退火帶材的楊氏模量效應(yīng)
    3.4 磁場(chǎng)退火對(duì)非晶帶材磁性能的影響
        3.4.1 磁場(chǎng)退火
        3.4.2 不同磁場(chǎng)退火條件對(duì)非晶帶材磁性能的影響
    3.5 退火后非晶帶材ΔE效應(yīng)
        3.5.1 易軸方向ΔE效應(yīng)
        3.5.2 難軸方向ΔE效應(yīng)
    3.6 本章小結(jié)
第四章 復(fù)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(zhì)及其性能研究
        4.3.1 ZnO薄膜的性質(zhì)
        4.3.2 ZnO薄膜的制備
        4.3.3 ZnO薄膜XRD結(jié)果分析
        4.3.4 ZnO薄膜形貌結(jié)構(gòu)分析
        4.3.5 ZnO薄膜I-V測(cè)試結(jié)果分析
    4.4 叉指換能器的制備
    4.5 諧振器的測(cè)試與分析
    4.6 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論
致謝
參考文獻(xiàn)
碩士期間所取得的研究成果


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于磁流體黏性負(fù)載效應(yīng)的壓電層狀結(jié)構(gòu)SH-SAW傳播特性分析[J]. 葉建軍,劉桂雄,劉宏.  科學(xué)技術(shù)與工程. 2011(19)
[2]非晶合金應(yīng)用現(xiàn)狀[J]. 王曉軍,陳學(xué)定,夏天東,康凱,彭彪林.  材料導(dǎo)報(bào). 2006(10)

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



本文編號(hào)：3358540