Представлены результаты экспериментального исследования магнитоэлектрического эффекта в мно-гослойных структурах никель−олово−никель, полученных гальваническим осаждением на подложку из арсенида галлия. Описана технология изготовления структур и представлена частотная зависимость эффекта. Показано, что использование олова в качестве промежуточного слоя уменьшает механические напряжения, возникающие вследствие несоразмерности фаз на границе никель−арсенид галлия, что позволяет получать качественные структуры с толщиной никелевого слоя порядка 70 µm. Полученные структуры обладают хорошей адгезией между слоями и имеют высокую добротность. DOI: 10.21883/JTF.2018.02.45407.2391 Введение Слоистые композиционные магнитострикционно-пье-зоэлектрические материалы привлекают к себе внима-ние тем, что величина магнитоэлектрического (МЭ) эффекта в них значительно больше, чем в объемных композитах [1]. По сравнению с объемными компози-тами они обладают малыми токами утечки благодаря тому, что магнитострикционная фаза с более высокой проводимостью изолируется пьезоэлектрической фазой с высоким удельным сопротивлением. При этом в ка-честве магнитострикционной фазы можно использовать материалы с высокой проводимостью, обладающими большим коэффициентом магнитострикции. Большин-ство слоистых магнитострикционно-пьезоэлектрических структур получено методом склеивания фаз. Однако использование клея делает процесс крайне нетехноло-гичным, кроме того, уменьшается величина эффекта и ухудшается добротность структуры [2]. Большим недо-статком клеевых слоистых структур является плохая механическая прочность, расслоение образцов по гра-ницам фаз. Это существенно ограничивает практическое применение таких структур.При выборе материалов для изготовления структур в качестве магнитострикционной фазы обычно выбира-ют материал с большим коэффициентом магнитострик-ции λ, такие как Ni, Co, FeCo, FeGa, аморфные и редкоземельные сплавы, а в качестве пьезоэлектриче-ской фазы старались использовать материалы с большим пьезоэлектрическим модулем d (керамика цирконата-титаната свинца, кристаллы магниониобата−титаната свинца, крислаллы лангатата, ниобата лития, титаната бария и т. д.) [3,4]. Однако, как показывают расчеты [5], величина МЭ эффекта прямо пропорциональна пьезомо-дулю и обратно пропорциональна диэлектрической про-ницаемости пьезоэлектрика. Хотя величина пьезомодуля у GaAs почти в 40 раз меньше, чем у ЦТС (GaAs d = −2.69 pKl/m, ЦТС d = 100 pKl/m), его диэлектри-ческая проницаемость в 135 раз меньше, чем у ЦТС (GaAs ε = 12.9, ЦТС ε = 1750). Это приводит к тому, что при прочих равных условиях следует ожидать, что величина МЭ эффекта в структурах на основе GaAs будет в 3.5 раза больше, чем в структурах на основе ЦТС. Кроме того, использование арсенида галлия в качестве пьезоэлектрика исключает такую операцию, как предварительная поляризация, которая необходима, если в качестве пьезоэлектрика выбирается пьезокера-мика ЦТС.Впервые МЭ эффект в структуре на основе арсенида галлия исследовался в работе [6]. Авторы ушли от клеевых структур и магнитостри...
scite is a Brooklyn-based organization that helps researchers better discover and understand research articles through Smart Citations–citations that display the context of the citation and describe whether the article provides supporting or contrasting evidence. scite is used by students and researchers from around the world and is funded in part by the National Science Foundation and the National Institute on Drug Abuse of the National Institutes of Health.
customersupport@researchsolutions.com
10624 S. Eastern Ave., Ste. A-614
Henderson, NV 89052, USA
This site is protected by reCAPTCHA and the Google Privacy Policy and Terms of Service apply.
Copyright © 2024 scite LLC. All rights reserved.
Made with 💙 for researchers
Part of the Research Solutions Family.