Особенности свойств магнитоэлектрических композитов Cox(LiNbO3)100-x,Cox(PbZrTiO3)100-x и (x)NiZnFe2O4-(1-x)PbZrTiO3

• Автор: Горшков, Александр Геннадьевич
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Воронеж
• Количество страниц: 192 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

ГЛАВА 1. СТРУКТУРА И СВОЙСТВА МАГНИТОЭЛЕКТРИЧЕСКИХ

КОМПОЗИТОВ (обзор)

1Л. Магнитоэлектрический эффект в кристаллах и композитах

1.2. Структура магнитоэлектрических композитов

1.2.1. Структура смесевых композитов

1.2.1.1. Структура феррита Иі0,4Хпо,бГе204

1.2.1.2. Структура пьезоэлектрика РЬодзЗі'одоЯіаззТіоОз

1.2.2. Структура тонкопленочных наноразмерных композитов
1.3. Свойства магнитоэлектрических композитов
1.3.1. Диэлектрические, магнитные, поляризационные и магнитоэлектрические свойства смесевых композитов
1.3.2. Сегнетоэлектрические, магнитные и магнитоэлектрические свойства слоистых композитов
1.4. Теории магнитоэлектрического эффекта в композитах
1.5. Кристаллизация аморфных материалов
1.6. Структурная релаксация
ГЛАВА 2. МЕТОДИКИ ИЗМЕРЕНИЙ И ПОЛУЧЕНИЕ ОБРАЗЦОВ
2.1. Получение образцов
2.1.1. Получение смесевых и многослойных магнитоэлектрических КОМПОЗИТОВ (х)№0і4Хп0ібРЄ2О4 - (1 -х)РЬо.958го.озЯго.5зТіо,і70з
2.1.2. Получение тонкопленочных нанокомпозитов
2.2. Обоснование выбора методик исследования
2.3. Установка для исследования магнитоэлектрического эффекта
2.4. Установка для измерения намагниченности композитов
2.5. Установка для исследования диэлектрических и электрических свойств композитов феррит-сегнетоэлектрик
2.6. Установка для измерения сегнетоэлектрических петель гистерезиса
2.7. Установка для измерения индуктивности
2.8. Установка для комплексных исследований инфранизкочастотных механических свойств твердых тел
2.9. Установка для проведения дифференциального термического анализа
2.10. Установка для исследования электропроводности при низких температурах
2.1 ]. Установка для исследования ВАХ
ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЕ ТОНКОПЛЕНОЧНЫХ
НАНОКОМПОЗИТОВ Сох(1л№>Оз)[0о-х и Сох(ЦТС)100.х
3.1. Концентрационные зависимости электропроводности и диэлектрической проницаемости
3.2. Механизмы электропроводности нанокомпозитов Сох(ЫМЬОз)юо-х и Сох(ЦТС)100.х
3.3. ВАХ тонкопленочных нанокомпозитов Сох(1л!4ЬОз) юо-х
3.4. Кристаллизация аморфной фазы в нанокомпозитах Сох(ЦТС)юо-х
3.4.1. Кинетика процесса кристаллизации
3.4.2. Влияние переменного электрического поля на процесс кристаллизации аморфной пленки ЦТС
3.5. Структурная релаксация в аморфной фазе композитов Сох(ЦТС)юо-х
3.6. Амплитудные зависимости диэлектрических потерь в нанокомпозитах Сох(ЦТС) 10о-х
ГЛАВА 4. ИССЛЕДОВАНИЕ СМЕСЕВЫХ МАГНИТОЭЛЕКТРИЧЕСКИХ КОМПОЗР1ТОВ (х)№0,42по,бЕе204— (1-х) РЬЯгозИоуОз
4.1. Концентрационные зависимости диэлектрической проницаемости и удельного сопротивления
4.2. Магнитные и сегнетоэлектрические свойства
4.3. Упругие и неупругие свойства
4.4. Диэлектрические и транспортные свойства
4.4.1. Диэлектрические свойства
4.4.2. Транспортные свойства

ГЛАВА 5. ИССЛЕДОВАНИЕ СЛОИСТЫХ КОМПОЗИТОВ
е204 —РЬо,958Го105ХГо>5зТ1о:470з
5 Л. Магнитоэлектрический эффект в плоских слоистых композитах
5 Л Л. Магнитоэлектрический эффект в двухслойной структуре
5 Л .2. Магнитоэлектрический эффект в трехслойной структуре
5.2. Магнитодиэлектрический эффект в двухслойных и трехслойных
композитах
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА

Поскольку для слоистых и объемных композиционных материалов ее типичный размер составляет порядка 10 нм, то эти эффективные параметры можно использовать для описания распространения механических колебаний впло ть до частот порядка сотен мегагерц.
Для наблюдения МЭ эффекта постоянное (подмагничивающее) и переменное магнитные поля могут быть направлены как по нормали к плоскости контактов, так и в плоскости контактов (рис. 1.16). В соответствии с этим будем различать продольную и поперечную ориентацию полей. Вследствие магнитострикции переменное магнитное поле вызывает колебания, которые распространяются как по толщине (толщинные колебания), так и по радиусу (радиальные колебания) образца. Экспериментально радиальные колебания наиболее легко наблюдать. Толщинные колебания более высокочастотные и их сложнее выделить на фоне высших гармоник радиальных колебаний.
При продольной ориентации полей вектор напряженности постоянного и переменного магнитного полей совпадает с направлением поляризации. Продольное магнитное поле вследствие магнитострикции вызывает механические колебания среды, которые вследствие пьезоэффекта приводят к возникновению электрического поля.
Для случая, когда толщина Ьм + Ьп (здесь и далее индексы М и П характеризуют магнитную и пьезоэлектрическую компоненту) и ширина пластинки много меньше ее длины Ь, можно записать уравнения для тензора деформаций 5,А/ в магнетике, а также для тензора деформаций 5,77 и индукции электрического поля в пьезоэлектрике при поперечной ориентации
где 5*,' и я”, - компоненты тензора податливости магнетика и пьезоэлектрика соответственно; е" - компоненты тензора диэлектрической проницаемости
(1.7)
(1.8) (1.9)