基于弛豫鐵電單晶的磁電型磁傳感器研究
發(fā)布時(shí)間:2021-11-13 21:16
磁電效應(yīng),是指材料電極化強(qiáng)度隨磁場(chǎng)改變或者磁化強(qiáng)度隨電場(chǎng)而變化的效應(yīng);诖烹娦(yīng)的磁電材料,可以實(shí)現(xiàn)磁與電之間的能量轉(zhuǎn)化,在傳感器、換能器、微波器件、信息存儲(chǔ)等方面存在重要應(yīng)用價(jià)值。將磁致伸縮材料和壓電材料進(jìn)行兩相復(fù)合,得到的磁電材料具有極大的磁電效應(yīng),磁電型弱磁傳感器便是利用這種磁電材料實(shí)現(xiàn)對(duì)外磁場(chǎng)的電響應(yīng),再通過(guò)前置電路進(jìn)行放大輸出的功能器件。本論文的研究工作是基于高壓電性能的弛豫鐵電單晶,研制低弱磁探測(cè)極限的弱磁傳感器。論文中首先建立了磁電型磁傳感器的等效電路模型、傳感器磁電響應(yīng)模型和本征電噪聲模型,為提高磁電響應(yīng)和抑制本征電噪聲提供了可靠依據(jù)。為了獲得更大的磁電響應(yīng),分別選用高壓磁系數(shù)的Metglas和高壓電常數(shù)的弛豫鐵電單晶作為磁致伸縮材料和壓電材料。論文中優(yōu)化了Push-Pull復(fù)合結(jié)構(gòu)極化條件,避免壓電芯的極化破壞;優(yōu)化了磁致伸縮材料尺寸,提高了磁電系數(shù)。為了進(jìn)一步降低壓電芯的介電損耗,設(shè)計(jì)了新型Multi-L-L結(jié)構(gòu)磁電復(fù)合材料。另外還設(shè)計(jì)制備了性能最優(yōu)的Multi-L-T結(jié)構(gòu)磁電復(fù)合材料,獲得較高磁電系數(shù)和較低的介電損耗,材料噪聲等效磁場(chǎng)為1.9 p T/Hz1/2...
【文章來(lái)源】:中國(guó)科學(xué)院大學(xué)(中國(guó)科學(xué)院上海硅酸鹽研究所)上海市
【文章頁(yè)數(shù)】:108 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
Push-Pull結(jié)構(gòu)磁電復(fù)合材料(a)、(b)、(c)均為原理圖,(d)、(e)為實(shí)物圖,(f)、(g)為噪聲測(cè)量結(jié)果
圖 1.3 多重串聯(lián) L-T 結(jié)構(gòu)磁電復(fù)合材料(a)、(c)均為結(jié)構(gòu)示意圖,(b)為實(shí)物圖,(d)為噪聲測(cè)量結(jié)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)
串聯(lián) L-T 結(jié)構(gòu)磁電復(fù)合材料(a)、(c)均為結(jié)構(gòu)示意圖,(b)為為噪聲測(cè)量結(jié)果c) Schematic diagrams of Multi-L-T magnetoelectric composite. (b) P composite. (d) Measured noise equivalent magnetic induction of the c(d)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Giant low-frequency magnetoelectric torque (MET) effect in polyvinylidene-fluoride (PVDF)-based MET device[J]. 鄭春蕾,劉宜偉,詹清峰,巫遠(yuǎn)招,李潤(rùn)偉. Chinese Physics B. 2017(06)
[2]IEPE加速度計(jì)電路噪聲分析[J]. 楊哲,曹麗芳,王玉田,侯培國(guó),李泓錦,程朋飛,潘釗. 振動(dòng).測(cè)試與診斷. 2016(05)
[3]多鐵性異質(zhì)結(jié)研究進(jìn)展[J]. 劉愉快,黃偉川,李曉光. 華南師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2015(06)
[4]層狀電磁復(fù)合材料的界面結(jié)構(gòu)與力學(xué)行為——國(guó)家自然科學(xué)基金重大項(xiàng)目成果綜述[J]. 詹世革,方岱寧,李法新,張攀峰. 中國(guó)科學(xué)基金. 2015(05)
[5]RFeO3多鐵性材料新體系[J]. 覃瑩,陳湘明. 物理學(xué)進(jìn)展. 2013(06)
[6]層狀柱殼磁電復(fù)合材料的非線性磁電效應(yīng)研究[J]. 師陽(yáng),張娟娟,高原文. 固體力學(xué)學(xué)報(bào). 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]組合材料學(xué)研究進(jìn)展[J]. 高琛,鮑駿,羅震林,劉文漢. 物理化學(xué)學(xué)報(bào). 2006(07)
[9]多鐵性體系中磁電耦合效應(yīng)及新材料探索[J]. 李曉光,許雪芹,錢(qián)天. 四川大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2005(S1)
[10]新型壓電材料—弛豫鐵電體單晶的研究[J]. 羅豪■,沈關(guān)順,王評(píng)初,樂(lè)秀宏,殷之文. 無(wú)機(jī)材料學(xué)報(bào). 1997(05)
本文編號(hào):3493737
【文章來(lái)源】:中國(guó)科學(xué)院大學(xué)(中國(guó)科學(xué)院上海硅酸鹽研究所)上海市
【文章頁(yè)數(shù)】:108 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
Push-Pull結(jié)構(gòu)磁電復(fù)合材料(a)、(b)、(c)均為原理圖,(d)、(e)為實(shí)物圖,(f)、(g)為噪聲測(cè)量結(jié)果
圖 1.3 多重串聯(lián) L-T 結(jié)構(gòu)磁電復(fù)合材料(a)、(c)均為結(jié)構(gòu)示意圖,(b)為實(shí)物圖,(d)為噪聲測(cè)量結(jié)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)
串聯(lián) L-T 結(jié)構(gòu)磁電復(fù)合材料(a)、(c)均為結(jié)構(gòu)示意圖,(b)為為噪聲測(cè)量結(jié)果c) Schematic diagrams of Multi-L-T magnetoelectric composite. (b) P composite. (d) Measured noise equivalent magnetic induction of the c(d)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Giant low-frequency magnetoelectric torque (MET) effect in polyvinylidene-fluoride (PVDF)-based MET device[J]. 鄭春蕾,劉宜偉,詹清峰,巫遠(yuǎn)招,李潤(rùn)偉. Chinese Physics B. 2017(06)
[2]IEPE加速度計(jì)電路噪聲分析[J]. 楊哲,曹麗芳,王玉田,侯培國(guó),李泓錦,程朋飛,潘釗. 振動(dòng).測(cè)試與診斷. 2016(05)
[3]多鐵性異質(zhì)結(jié)研究進(jìn)展[J]. 劉愉快,黃偉川,李曉光. 華南師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2015(06)
[4]層狀電磁復(fù)合材料的界面結(jié)構(gòu)與力學(xué)行為——國(guó)家自然科學(xué)基金重大項(xiàng)目成果綜述[J]. 詹世革,方岱寧,李法新,張攀峰. 中國(guó)科學(xué)基金. 2015(05)
[5]RFeO3多鐵性材料新體系[J]. 覃瑩,陳湘明. 物理學(xué)進(jìn)展. 2013(06)
[6]層狀柱殼磁電復(fù)合材料的非線性磁電效應(yīng)研究[J]. 師陽(yáng),張娟娟,高原文. 固體力學(xué)學(xué)報(bào). 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]組合材料學(xué)研究進(jìn)展[J]. 高琛,鮑駿,羅震林,劉文漢. 物理化學(xué)學(xué)報(bào). 2006(07)
[9]多鐵性體系中磁電耦合效應(yīng)及新材料探索[J]. 李曉光,許雪芹,錢(qián)天. 四川大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2005(S1)
[10]新型壓電材料—弛豫鐵電體單晶的研究[J]. 羅豪■,沈關(guān)順,王評(píng)初,樂(lè)秀宏,殷之文. 無(wú)機(jī)材料學(xué)報(bào). 1997(05)
本文編號(hào):3493737
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/cailiaohuaxuelunwen/3493737.html
最近更新
教材專(zhuān)著