Вестник НовГУ

Вестник НовГУ > 2020 > №5(121) Технические науки > Петров В.М., Саплев А.Ф. Микроволновый магнитоэлектрический эффект в структуре железо-иттриевый гранат — биморфный цирконат-титанат свинца

Петров В.М., Саплев А.Ф. Микроволновый магнитоэлектрический эффект в структуре железо-иттриевый гранат — биморфный цирконат-титанат свинца

УДК 537.622
Петров В.М., Саплев А.Ф. Микроволновый магнитоэлектрический эффект в структуре железо-иттриевый гранат — биморфный цирконат-титанат свинца // Вестник НовГУ. Сер.: Технические науки. 2020. №5(121). С.34-38.

Ключевые слова: магнитоэлектрический эффект, магнитоакустический резонанс, слоистая структура, биморфный пьезоэлектрик

Обсуждается магнитоэлектрический (МЭ) эффект в слоистой структуре на основе феррита и двух биморфных пьезоэлектриков. Предложенная теоретическая модель предсказывает гигантский МЭ эффект в области наложения частот ферромагнитного резонанса в ферритовой фазе и высших гармоник электромеханического резонанса. Известно, что в таких структурах МЭ взаимодействие является результатом механических деформаций. Использование двух биморфных пьезоэлектрических слоев приводит к возбуждению гармонических мод высших порядков, которые подавляются в двухслойных структурах феррит-пьезоэлектрик. МЭ коэффициент по напряжению 72 В / (см ∙ Э) получен на частоте 10 ГГц для пятой резонансной моды в слоистой структуре на основе железо-иттриевого граната и двух биморфных пьезоэлектрических слоев цирконата-титаната свинца. Это явление может быть использовано для реализации СВЧ устройств на основе МЭ взаимодействия.


UDC 537.622
Petrov V.M., Saplev A.F. Microwave magnetoelectric effect in layered structure of ittrium iron garnet and lead zirconate/lead titanate bimorph // Vestnik NovSU. Issue: Engineering Sciences. 2020. №5(121). P.34-38.

K e y w o r d s: magnetoelectric effect, magnetoacoustic resonance, layered structure, piezoelectric bimorph

The article discusses the magnetoelectric (ME) effect in a layered structure of ferrite and two piezoelectric bimorphs. Proposed theoretical model predicts a giant microwave ME coupling at the coincidence of ferromagnetic resonance for the ferrite and high-order harmonics of electromechanical resonance. In such structures, ME interaction is known to be a result of mechanical strains. Using two piezoelectric bimorphs results in the excitation of high-order harmonic modes that are suppressed in ferrite-piezoelectric bilayers. ME coefficient of 72 V/(cm∙Oe) at 10 GHz is predicted for the fifth resonance mode in the laminate of yttrium-iron garnet and two PZT bimorphs. The phenomenon can be used for the realization of ME interaction based microwave devices.
DOI: https://doi.org/10.34680/2076-8052.2020.5(121).34-38

Загрузить (470 КБ)