Sh-Волны На Поверхности Биморфной Магнито-Электроупругой Пластины

Abstract

Исследованы особенности процесса распространения сдвиговых горизонтально поляризованных акустических волн SH-ПАВ на поверхности биморфа - двухслойной магнито электро -упругой (magneto-electro-elastic - МЕЕ) пластины, находящейся в вакууме. Пластина представляет собой жестко сцепленные между собой пьезоэлектрический (piezoelectric - РЕ) и пьезомагнитный (piezomagnetic - РМ) слои, внешние поверхности которых свободны от механических напряжений. Волновой процесс инициирован действием удаленного источника гармонических колебаний и предполагается установившимся. В зависимости от заданных на внешних поверхностях электрических и магнитных условий (открытые - open, закрытые - short) рассмотрены четыре задачи, решение которых строится в пространстве образов Фурье. Приведены удобные для использования дисперсионные уравнения задач. Для биморфных пластин, пьезоэлектрический слой которых выполнен из различных материалов, исследовано влияние механических, пьезоэлектрических и диэлектрических характеристик на их дисперсионные свойства и фазовые скорости SH-ПАВ. Исследовано влияние разных электрических условий на коэффициент магнитомеханической связи (КММС), а также влияние различных магнитных условий на коэффициент электромеханической связи (КЭМС). Изучено влияние пьезоэлектрических и диэлектрических параметров пьезоэлектрической составляющей пластины на коэффициент магнитоэлектромеханической связи (КМЭМС). Показана непосредственная связь КМЭМС с значениями параметров пьезоэлектрика. Полученные результаты приведены в безразмерных параметрах и могут представлять большой интерес при разработке, проектировании и оптимизации новых материалов для микро- и наноразмерных приборов и устройств на SH-ПАВ с высокими эксплуатационными характеристиками. Авторы выражают благодарность члену-корреспонденту РАН В.В. Калинчуку за конструктивные замечания и внимание к проведенным исследованиям.