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磁电双层膜层间耦合的弹性力学研究

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曹鸿霞, 张宁. 2008: 磁电双层膜层间耦合的弹性力学研究, 物理学报, 57(5): 3237-3243. doi: 10.3321/j.issn:1000-3290.2008.05.097
引用本文: 曹鸿霞, 张宁. 2008: 磁电双层膜层间耦合的弹性力学研究, 物理学报, 57(5): 3237-3243. doi: 10.3321/j.issn:1000-3290.2008.05.097
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Cao Hong-Xia, Zhang Ning. 2008: Elastomechanical study of interface coupling in magnetoelectric bilayers, Acta Physica Sinica, 57(5): 3237-3243. doi: 10.3321/j.issn:1000-3290.2008.05.097
Citation: Cao Hong-Xia, Zhang Ning. 2008: Elastomechanical study of interface coupling in magnetoelectric bilayers, Acta Physica Sinica, 57(5): 3237-3243. doi: 10.3321/j.issn:1000-3290.2008.05.097
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磁电双层膜层间耦合的弹性力学研究

  • 南京师范大学磁电子学实验室,南京,210097

Elastomechanical study of interface coupling in magnetoelectric bilayers

  • 摘要: 基于磁致伸缩相与压电相的本构方程,应用弹性力学模型,简要介绍了如何推导自由状态的磁电双层膜纵向、横向磁电(ME)电压系数.并采用相应的材料参数计算了La0.7Sr0.3MnO3-Pb(7Zr,Ti)O3(LSMO-PZT),Tb1-xDyzFe2-y(TDF)-PZT双层膜中的磁电电压系数,具体分析了其与压电相的体积分数v、界面耦合参数k以及偏置磁场H之间的关系.分析结果表明,在某一体积分数vm下,ME电压系数达到最大值,且最大值与k成近似线性关系.由于TDF的超大磁致伸缩效应,TDF-PZT双层膜的横向ME电压系数可达1.9Vcm-1Oe-1,而LSMO-PZT的仅为165mVcm-1Oe-1(10e=80A/m).将LSMO-PZT中横向ME电压系数随偏置磁场H变化的理论值与实验结果进行对照,其界面耦合参数k为0.2.研究结果表明:优异的磁致伸缩性能、合适的体积分数、良好的界面耦合是影响ME效应的关键因素.
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出版历程
  • 刊出日期:  2008-05-30

磁电双层膜层间耦合的弹性力学研究

  • 南京师范大学磁电子学实验室,南京,210097

摘要: 基于磁致伸缩相与压电相的本构方程,应用弹性力学模型,简要介绍了如何推导自由状态的磁电双层膜纵向、横向磁电(ME)电压系数.并采用相应的材料参数计算了La0.7Sr0.3MnO3-Pb(7Zr,Ti)O3(LSMO-PZT),Tb1-xDyzFe2-y(TDF)-PZT双层膜中的磁电电压系数,具体分析了其与压电相的体积分数v、界面耦合参数k以及偏置磁场H之间的关系.分析结果表明,在某一体积分数vm下,ME电压系数达到最大值,且最大值与k成近似线性关系.由于TDF的超大磁致伸缩效应,TDF-PZT双层膜的横向ME电压系数可达1.9Vcm-1Oe-1,而LSMO-PZT的仅为165mVcm-1Oe-1(10e=80A/m).将LSMO-PZT中横向ME电压系数随偏置磁场H变化的理论值与实验结果进行对照,其界面耦合参数k为0.2.研究结果表明:优异的磁致伸缩性能、合适的体积分数、良好的界面耦合是影响ME效应的关键因素.

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