Магнитоэлектрический эффект в двухслойных полосковых и периодических гетероструктурах никель - цирконат-титанат свинца
Цели. Актуальной задачей при создании магнитоэлектрических (МЭ) устройств на основе композитных гетероструктур ферромагнетик-пьезоэлектрик является уменьшение их размеров, что позволит повысить рабочие частоты устройств и интегрировать их в современную электронику. Цель работы - исследование влияния размеров на характеристики МЭ эффектов в полосковых и периодических гетероструктурах никель - цирконат-титанат свинца, изготовленных методом электролитического осаждения.Методы. Для изготовления образцов использовали диски цирконата-титаната свинца с Ag-электродами. На одну поверхность диска электролитически наносили слой Ni. Исследовали резонансную частоту МЭ эффекта, коэффициент МЭ преобразования на этой частоте и величину оптимального магнитного поля смещения для полученных образцов.Результаты. Показано, что уменьшение размера в плоскости полосковых структур до ~1 мм приводит к росту частоты резонансного МЭ эффекта до ~1 МГц и одновременно к снижению эффективности МЭ преобразования. МЭ коэффициент для периодических гетероструктур с шириной Ni-полосок ~100 мкм и расстоянием между ними 20-100 мкм составляет ~1 В/(Э · см). Показано, что при увеличении угла φ между направлением постоянного поля H и осью Ni-полосок от 0° до 90° величина оптимального поля Hm возрастает в ~2.5 раза, а максимальная амплитуда напряжения umax(Hm) падает в 4 раза.Выводы. В периодических структурах частота резонансного МЭ эффекта определяется размером подложки и может составлять единицы кГц, а эффективность преобразования полей зависит от ширины Ni-полосок и расстояния между ними. Обнаружена и объяснена анизотропия характеристик МЭ эффектов в исследованных гетероструктурах, возникающая из-за эффектов размагничивания. Анизотропия МЭ эффекта в периодических гетероструктурах может быть использована для создания датчиков постоянных магнитных полей, чувствительных к ориентации поля.