發(fā)布時間：2020-12-30 05:42

　　研究偏置磁場誘導的各向異性磁電響應(yīng)和相移效應(yīng)并探究這種現(xiàn)象的根源,可以有效地提高磁電效應(yīng)、了解其物理機理并加速磁電異質(zhì)結(jié)在磁矢量傳感器等方面的應(yīng)用,為實現(xiàn)幅值無失真的180°磁電相移做出貢獻。本文制備了（0.72Pb（Mg1/3Nb2/3）O3-0.28PbTiO3）PMN-PT/Ni0.8Zn0.2Fe2O4（NZFO）和PZT-8/NZFO的雙層磁電異質(zhì)結(jié)。通過改變偏置磁場方向,對比這兩種磁電異質(zhì)結(jié)的磁電效應(yīng),研究其“動態(tài)”的磁-機/機電轉(zhuǎn)換過程。結(jié)果顯示含磁電異質(zhì)結(jié)PMN-PT/NZFO的磁電電壓系數(shù)是PZT-8/NZFO的兩倍,在偏置磁場HDC≤460e時,最優(yōu)的偏置磁場方向角θ=0°,最大的磁電電壓系數(shù)為133.38V/cmOe;一旦HDC>460e時,最優(yōu)的偏置磁場方向角變?yōu)?5°,最大的磁電電壓系數(shù)為115.3 V/cmOe。此外,結(jié)果證明磁致伸縮相NZFO的動態(tài)壓磁系數(shù)是偏置磁場方向依賴各向異性磁電響應(yīng)的根源;PMZ-PT的晶軸各向異性在該形狀的動態(tài)機-電轉(zhuǎn)換過程中的作用可以被忽略。另外,從復數(shù)域方面探究不同偏置磁場方向?qū)﹄p層磁電異質(zhì)結(jié)PZT-8/NZFO的磁電電... 

【文章來源】：鄭州輕工業(yè)大學河南省

【文章頁數(shù)】：76 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

論文的主要內(nèi)容結(jié)構(gòu)圖

鄭州輕工業(yè)大學碩士學位論文8圖2.1壓電晶體的壓電效應(yīng)2.1.2壓電方程與其性能參數(shù)壓電晶體不僅具有的一般晶體所性能(如有序性、均勻性和對稱性等)還具有介電性、彈性、各向異性、阻抗特性以及壓電性等性能。經(jīng)過極化處理的壓電晶體具有各向異性，即在不同方向上的性能參數(shù)表現(xiàn)出差異，因此壓電晶體比一般的介質(zhì)晶體的性能豐富，這一特點也是壓電晶體應(yīng)用廣泛的原因之一。此外，壓電晶體在傳感器、能量收集器、執(zhí)行器等器件的應(yīng)用使其受到廣泛的關(guān)注。分析壓電晶體的性能對其實際應(yīng)用具有重要意義。根據(jù)壓電材料的壓電特性，即在壓電晶體電場作用下產(chǎn)生應(yīng)變或者在應(yīng)變下產(chǎn)生電荷或者電位移矢量。經(jīng)熱力學分析，可以得到壓電材料的壓電方程。壓電方程是描述應(yīng)變Sk或者應(yīng)力Th(h和k=1,2,3,4,5,6)與電學量（電場強度Ei或者電位移Di，i=1,2,3）之間的關(guān)系。通過壓電方程確定其重要參數(shù)，具體如表2-1。表2.1壓電方程壓電方程類型壓電方程邊界條件不同類型壓電方程的關(guān)系DETTSsTdEDdTE(E,T)=0hcgEETSTcSeEDeSE(E,S)=0dce

第二章壓電/壓磁復合異質(zhì)結(jié)的工作特性11此時在x方向產(chǎn)生正應(yīng)變S1，若此時加上一個交流電壓晶體將沿x軸方向振動，即縱向振動。圖2-2右旋石英的晶體中的方位b)鈮酸鋰(LiNbO3)1949年,人們發(fā)現(xiàn)鈮酸鋰單晶也具備強的壓電效應(yīng)，但是由于在自然界中鈮酸鋰單晶的數(shù)量很少，限制了其使用。直到1965年以后，人們通過提拉法生長壓電單晶，使鈮酸鋰得到廣泛的使用和研究。鈮酸鋰物理特征主要表現(xiàn)為無色透明晶體或淡黃綠色透明晶體，其化學性能穩(wěn)定、屬于三方晶系m點群，與α-石英單晶一樣具有六個獨立彈性常數(shù)分量、兩個介電常數(shù)分量，但是其壓電常數(shù)有四個分量。此外，鈮酸鋰的居里溫度高達1210°C，它的性能參數(shù)很穩(wěn)定，適合在高溫環(huán)境下做換能器，其機械品質(zhì)因數(shù)很高，可達到105個數(shù)量級。[47]鈮酸鋰具有很多晶向，對于不同切向的鈮酸鋰單晶切片其性能具有各向異性。鈮酸鋰的四種切割方式如圖2-3。


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