Резонансный магнитоэлектрический эффект в композитных планарных структурах ферромагнетик-сегнетоэлектрик

Фетисов, Леонид Юрьевич

Резонансный магнитоэлектрический эффект в композитных планарных структурах ферромагнетик-сегнетоэлектрик тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.11 ВАК РФ

Фетисов, Леонид Юрьевич АВТОР

кандидата физико-математических наук УЧЕНАЯ СТЕПЕНЬ

Москва МЕСТО ЗАЩИТЫ

2012 ГОД ЗАЩИТЫ

01.04.11 КОД ВАК РФ

Диссертация по физике на тему «Резонансный магнитоэлектрический эффект в композитных планарных структурах ферромагнетик-сегнетоэлектрик»

Автореферат диссертации на тему "Резонансный магнитоэлектрический эффект в композитных планарных структурах ферромагнетик-сегнетоэлектрик"

На правах рукописи

ФЕТИСОВ ЛЕОНИД ЮРЬЕВИЧ

РЕЗОНАНСНЫЙ МАГНИТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ЭФФЕКТ В КОМПОЗИТНЫХ ПЛАНАРНЫХ СТРУКТУРАХ ФЕРРОМАГНЕТИК-СЕГНЕТОЭЛЕКТРИК

01.04.11 - «Физика магнитных явлений»

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

В ДЕК 2012

Москва 2012

005056715

Работа выполнена на кафедре магнетизма физического факультета Московского государственного университета имени М.В. Ломоносова

Научный руководитель: доктор физико-математических наук,

профессор Перов Николай Сергеевич

Официальные оппоненты: Звездин Анатолий Константинович, доктор

физико-математических наук, главный научный сотрудник института общей физики имени A.M. Прохорова РАН

Никитин Сергей Александрович, доктор физико-математических наук, профессор кафедры общей физики и физики конденсированного состояния физического факультета МГУ имени М.В. Ломоносова

Ведущая организация: Институт металлургии и материаловедения

им. A.A. Байкова РАН

Защита состоится «20» декабря 2012 г. в 16:00 ч. на заседании диссертационного совета Д 501.001.70 при Московском государственном университете имени М.В. Ломоносова по адресу: 119991 Москва ГСП-1, Ленинские горы, д.1, стр. 35, МГУ имени М.В. Ломоносова, ЦКП физического факультета, конференц-зал.

С авторефератом и диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке им. A.M. Горького МГУ имени М.В. Ломоносова (Ломоносовский проспект, д. 27, фундаментальная библиотека).

Автореферат разослан «/У » ноября 2012 г.

Ученый секретарь диссертационного совета Д 501.001.70 доктор физико-математических наук, профессор

Плотников Г.С.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы

В последние годы в научных лабораториях России и за рубежом интенсивно исследуют мультиферроики - твердые тела, обладающие одновременно как магнитным, так и электрическим упорядочением. В таких веществах обнаружены магнитоэлектрические (МЭ) эффекты, проявляющиеся в изменении электрической поляризации образца Р под действием внешнего магнитного поля Я (прямой эффект) или в изменении намагниченности образца М под действием электрического поля Е (обратный эффект) [1]. Исследования МЭ эффектов в мультиферроиках важны для более глубокого понимания электромагнитных явлений в твердых телах и представляют интерес для создания нового поколения устройств твердотельной электроники, таких как высокочувствительные датчики магнитных полей, элементы хранения и обработки информации, автономные источники электрической энергии и т.д. [2, 3].

В большинстве природных мультиферроидных кристаллов (СггОз и других) МЭ эффекты малы по величине - коэффициент прямого МЭ взаимодействия не превышает ав = Е/Н ~ 10 мВ-Э''-см"' - и наблюдаются, как правило, при низких температурах или в больших магнитных полях, что ограничивает их применение. Гораздо больший по величине МЭ эффект обнаружен в искусственно созданных композитных структурах, содержащих ферромагнитные (ФМ) и сегнетоэлектрические (СЭ) слои. В композитных структурах эффект возникает в результате комбинации магнитострикции ФМ слоя и пьезоэффекта в СЭ слое вследствие механической связи между слоями [3]. Использование материалов с высокой магнитострикцией X (никелевый феррит, металлы № и Со, редкоземельные сплавы) и большим пьезомодулем с! (цирконат-титанат свинца - И>ХТ, магниониобат-титанат свинца - РМЫ-РТ и других) позволило достичь эффективности взаимодействия ае ~ 1-10 В/Эсм [3]. Эффективность МЭ взаимодействия в композитных структурах удалось увеличить еще на 1-2 порядка до аЕ ~102 В/Э-см в режиме резонансного возбуждении образца переменным магнитным полем, частота которого совпадает с частотой собственных акустических колебаний образца [4].

К моменту начала работ над диссертацией (2008 год) определились наиболее актуальные задачи и направления исследований, среди которых: повышение эффективности МЭ взаимодействий за счет использования в композитных структурах новых ФМ и СЭ материалов, детальное исследование полевых и частотных характеристик МЭ взаимодействий, в том числе в резонансных режимах, разработка новых методов

управления характеристиками МЭ взаимодействий и поиск новых МЭ эффектов для применений в твердотельной электронике.

Эффективность МЭ взаимодействий в композитных структурах можно повысить за счет использования магнитных материалов с большим пьезомагнитным коэффициентом г/ = ЗХ/8Н и высокой намагниченностью насыщения, обладающих при этом малой коэрцитивной силой. Материалы, используемые для изготовления СЭ слоев должны иметь высокий пьезомодуль с1, малые диэлектрические потери Щ5 и наименьший сегнетоэлектрический гистерезис. Для повышения эффективности МЭ взаимодействий в резонансных режимах как ФМ, так и СЭ слои композитных структур должны обладать высокой акустической добротностью. Характеристиками МЭ взаимодействий в композитных структурах (эффективность взаимодействия, резонансная частота, потери) также можно управлять при помощи постоянного электрического поля, приложенного к сегнетоэлектрическому слою. Большинство работ было посвящено изучению линейных МЭ эффектов в переменных полях, когда отклик мультиферроидного образца регистрировали на частоте возбуждающего поля, и амплитуда отклика линейно зависела от величины поля. Вместе с тем, для ФМ материалов характерна нелинейная зависимость магнитострикции от магнитного поля А(й), а для ФЭ материалов - нелинейная зависимость пьезомодуля от электрического поля а?(£). Это открывает возможности наблюдения новых нелинейных МЭ эффектов в композитных мультиферроиках. Изучение нелинейных характеристик МЭ эффекта в композитных структурах представляет большой интерес и может привести к новым фундаментальным и практическим результатам.

Интерес к исследованию МЭ эффекта вызван не только научной новизной выбранного направления исследований, но также перспективами его практического использования в различных областях техники. Одним из основных применений является изготовление датчиков магнитных полей. Их основными достоинствами является высокая чувствительность при комнатной температуре, линейность по отношению к амплитуде измеряемого поля, а также отсутствие источника тока, необходимого, например, для работы датчиков Холла. Достигнутая на сегодняшний день максимальная чувствительность МЭ датчиков составляет 10*12 Тл при комнатной температуре, что сравнимо с чувствительностью СКВИД-магнитометров. Другими перспективными направлениями являются: разработка автономных источников энергии, преобразующих энергию механических колебаний и переменных магнитных полей в электрическую

энергию, создание новых устройств высокочастотной электроники, новых типов магнитной памяти и различных логических элементов.

Подтверждением актуальности исследований магнитоэлектрических эффектов в композитных мультиферроидных структурах является резкий рост числа публикаций по данной тематике за последние несколько лет. Динамика публикационной активности в этой области, начиная с 2001, продемонстрирована на рисунке 1 [4].

Рис. 1 Количество публикаций по тематике магнитоэлектрических материалов и мультиферроиков в текущем столетии (по данным ISI Web of Knowledge) [4].

Таким образом, исследование МЭ свойств композитных слоистых структур является перспективным направлением и представляет большой интерес как с научной, так и практической точек зрения.

Цель работы

Целью настоящей работы является исследование как линейных, так и нелинейных МЭ резонансных эффектов в новых мультиферроидных слоистых композитных структурах на основе ферромагнитных и сегнетоэлектрических материалов, в том числе ранее не применяемых для изготовления таких структур.

Для достижения поставленной цели в работе были решены следующие задачи

1. Исследованы магнитные и МЭ характеристики композитных структур с магнитными слоями из никеля, галфенола, пермендюра и аморфного сплава на основе железа.

2. Исследованы МЭ характеристики композитных структур со слоями из пьезоэлектриков лангатата и кварца.

3. Исследовано влияние постоянного электрического поля на характеристики МЭ эффекта в композитных слоистых структурах.

4. Исследованы нелинейные МЭ взаимодействия в мультиферроидных композитных структурах.

5. Исследован МЭ отклик мультиферроидной композитной структуры на импульсы магнитного поля большой амплитуды.

Научная новизна

1. Получены данные о величинах прямого и обратного магнитоэлектрических эффектов в композитных структурах с магнитными слоями из галфенола и пермендюра.

2. Впервые получены данные о величинах магнитоэлектрического эффекта в композитных структурах с пьезоэлектрическими материалами, такими как кварц и лангатат.

3. Впервые показана возможность изменения характеристик МЭ эффекта в композитных слоистых структурах с помощью постоянного электрического поля, приложенного к сегнетоэлектрику.

4. Обнаружены и объяснены нелинейные МЭ эффекты: возникновение электрического сигнала на акустической резонансной частоте образца, возбуждаемого переменным магнитным полем с частотой, вдвое меньшей резонансной, и формирование электрического сигнала на резонансной частоте образца под действием двух переменных магнитных полей с частотами, удовлетворяющими условиям синхронизма.

5. Впервые исследованы характеристики нелинейного МЭ взаимодействия пр* возбуждении мультиферроидной композитной структуры импульсами магнитногс поля большой амплитуды.

Научная и практическая ценность В результате выполнения работы получены данные о характеристиках МЭ взаимодействш" в новых мультиферроидных композитных структурах на основе ряда магнитных I пьезоэлектрических материалов, которые ранее не применялись для создания таки> структур. Экспериментально обнаружен, исследован и объяснен теоретически ряд новы? нелинейных эффектов в мультиферроидных композитных материалах. Разработан;

импульсная методика, позволяющая оперативно измерять частотные и полевые характеристики МЭ взаимодействий в композитных структурах. Предложен новый способ создания высокочувствительных широкополосных датчиков переменных магнитных полей, использующий нелинейный резонансный МЭ эффект в мультиферроидных структурах. Показана возможность применения композитных мультиферроидных структур для создания датчиков импульсных магнитных полей.

Основные положения, выносимые на защиту

1. Использование в композитных структурах аморфного магнитного сплава с большой магнитострикцией и малым полем насыщения приводит к существенному увеличению эффективности прямого МЭ взаимодействия.

2. Использование в композитных структурах слоев из пьезоэлектриков, обладающих большим отношением пьезомодуля к диэлектрической проницаемости и высокой механической добротностью, вместо слоев из сегнетоэлектриков, позволяет существенно увеличить эффективность прямого МЭ взаимодействия.

3. Характеристиками резонансного МЭ взаимодействия в композитных мультиферроидных структурах можно управлять с помощью постоянного электрического поля, которое изменяет диэлектрическую проницаемость, коэффициент потерь пьезоэлектрического слоя структуры и модуль Юнга.

4. При приложении к композитной магнитоэлектрической структуре одновременно переменных магнитного и электрического полей на частотах, близких к частоте механического резонанса, в ней наблюдается смешанный электрический сигнал.

5. В композитных структурах нелинейная зависимость магнитострикции магнитного слоя от поля приводит к нелинейным эффектам: возникновению электрического сигнала на акустической резонансной частоте образца при действии переменного магнитного поля с частотой, вдвое меньшей резонансной, и формированию электрического сигнала на резонансной частоте образца под действием двух переменных магнитных полей с частотами, удовлетворяющими условиям синхронизма.

6. Анализ нелинейного отклика композитной структуры на импульсы магнитного поля большой амплитуды позволяет определить частотные и полевые характеристики магнитоэлектрического взаимодействия.

Достоверность научных положений, результатов и выводов

Результаты, представленные в диссертации, получены на основе экспериментов, проведенных на современном научном оборудовании. Достоверность полученных результатов обеспечивалась использованием комплекса взаимодополняющих экспериментальных методик и подтверждается их воспроизводимостью.

Личный вклад соискателя Соискатель изготовил часть исследованных в работе композитных мультиферроидных структур, провел измерения магнитных, диэлектрических и МЭ характеристик всех использованных структур, выполнил теоретические оценки и расчеты, участвовал в обсуждениях полученных данных, подготовке графических материалов и написании статей по результатам исследований, лично докладывал полученные результаты на российских и международных конференциях.

Объем и структура работы

Диссертационная работа состоит из введения, обзора литературы, описания исследованных образцов, экспериментальных методик и методов обработки результатов измерений, 2-х глав с изложением результатов, их обсуждением, заключением и выводами, а также списка цитируемой литературы. Общий объем работы составляет 150 страниц, включая 100 рисунков и 5 таблиц. Список цитируемой литературы состоит из 151 наименований.

Апробация работы

Основные результаты работы были представлены на российских и международных конференциях в виде устных и стендовых докладов (тезисы и труды опубликованы в соответствующих сборниках): международной научной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Ломоносов» (Москва, 2009); «Moscow International Symposium on Magnetism» MISM (Москва, 2008, 2011); Международной школе-семинаре «Новое в магнетизме и магнитных материалах» HMMM-XXI (Москва, 2008); международном симпозиуме по магнетизму «Joint European Magnetic Symposia» (Дублин, 2008); международной конференции «9-th European Conference on Application of Polar Dielectrics»; международной конференции «Micro- and nanoelectronics -2007» (Звенигород, 2007); международной конференции «International Conference on Functional Materials»

(Партенит, 2009); международном симпозиуме «Progress in Electromagnetic Research Symposium» (Москва, 2009); международном симпозиуме «12th International Meeting on Ferroelectricity and the 16th IEEE International Symposium on the Applications of Ferroelectrics» (Xi'an, 2009); международной конференции по магнетизму «International Conference on Magnetism» (Карлсруэ, 2009); 4-й Байкальской международной конференции "Магнитные материалы. Новые технологии" (Иркутск, 2010); международной научной конференции "Функциональная компонентная база микро-, опто- и наноэлектроники" (Кацивели, 2010); 19-й Всероссийской конференции по физике сегнетоэлектриков (Москва, 2011); международной конференции «9th European Conference on Magnetic Sensors and Actuators» (Прага, 2012); 22-й Международной конференции "Новое в Магнетизме и Магнитных Материалах" (Астрахань, 2012).

Публикации

Материалы диссертационной работы опубликованы в 28 печатных работах, в том числе, в 13 статьях в реферируемых российских и зарубежных журналах, принадлежащих перечню ВАК, а также в 15 статьях в сборниках трудов и тезисов докладов всероссийских и международных конференций.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Введение

Во введении рассмотрена актуальность темы диссертационной работы, сформулирована цель и определены основные задачи исследования, отмечается новизна и практическая значимость работы, приводятся положения, выносимые на защиту, и сведения об апробации работы, кратко излагается структура и содержание работы.

Глава 1. Обзор литературы

В главе обобщаются известные опубликованные работы по исследованию МЭ эффекта в композитных структурах. Описываются виды и типы материалов, используемых для изготовления этих структур, и связь их характеристик с величиной магнитоэлектрического взаимодействия. Кратко изложена история развития исследований МЭ эффекта. Анализируются последние достижения. Рассматриваются известные подходы и модели для описания магнитоэлектрических взаимодействий в композитных слоистых структурах. Рассматриваются не только фундаментальные, но и прикладные вопросы. В

частности, приведены примеры применения магнитоэлектрических композитных структур. В заключение формулируется цель работы.

Глава 2. Методика измерений и образцы

Глава посвящена описанию материалов, из которых изготовлены слои композитных структур, образцов и методик, примененных для исследований в диссертационной работе. Для решения поставленных задач были использованы двух- и трехслойные композитные слоистые структуры (см. рисунок 2) с разными ферромагнитными (ФМ) и сегнетоэлектрическими (СЭ) материалами. В качестве магнитных материалов, из которых изготавливали структуры, были использованы Ni, пермендюр состава Fe49Co49V2 (FeCo), галфенол состава Feo.gGao.a (FeGa), аморфный магнитный сплав на основе железа Fegoj Si5.2C1.5B3 (FeSiCB). Магнитные материалы были получены из различных источников: ЦНИИ Чермет (Россия), НИИ Информатики МГТУ МИРЭА (Россия), Институт технической акустики (Белоруссия), фирм Vacuumschmelzegmeh&Co (Германия) и Metglas Inc. (США). В качестве пьезоэлектрических материалов использовались керамика цирконата-титаната свинца Pbo.5iZro.49TiC>3 (ЦТС или PZT), керамика магниониобат и титанат свинца (l-x)PbNb2/3Mgi/303 - хРЬТЮ3 (PMN-PT), кварц, лангатат La3Ga5.5Tao.5O14 (LGT). Сегнетоэлектрические материалы были получены от следующих производителей: ЗАО "Элпа" (РФ), American Piezo Inc. (США), CeramTec AG, Lauf (Германия), Монокристаллические пластины лангатата были предоставлены фирмой ОАО "Фомос-материалс" (РФ).

СЭ

A(t)+H

ФМ

A(t)+H

ФМ

Рис. 2 Схематическое изображение двух- и трехслойных структур, использованных ( работе.

Петли гистерезиса были измерены с помощью вибрационного магнитометра фирмы Lake Shore, система 7407. Магнитострикция магнитных материалов определялась тензометрическим методом. МЭ эффект измеряли динамическим методом. Приведено описание установки измерения импульсного МЭ эффекта и рассматривается принцип её работы. Описана методика проведения импульсных измерений. Для измерения частотных

зависимостей емкости и диэлектрической проницаемости структур был использован RLC измеритель фирмы Aktakom АМ-3026. Пьезоэлектрический коэффициент был измерен с помощью прибора Piezo ёзз Tester Model 8000.

Глава 3. Магнитоэлектрический эффект в структурах с разными магнитными и пьезоэлектрическими материалами

В третьей главе анализируются результаты измерения магнитных и магнитострикционных свойств использованных материалов. Обсуждаются результаты исследования магнитоэлектрического эффекта в структурах с различными магнитными и пьезоэлектрическими материалами. Глава разбита на три параграфа. В первом параграфе

проведен анализ магнитных свойств материалов N1, РеЗЮВ,

400-

■— FeCo — • — FeGa -д-Ni

FeSiCB

Рейа, РеСо, используемых для изготовления исследуемых слоистых мультиферроидных структур. Установлено, что максимальным значением намагниченности насыщения обладает сплав РеСо ~ 17.5 кГс, в то время как наименьшее значение - у никеля ~ 5.3 кГс. Были проведены измерения полевых зависимостей

магнитострикции для этих материалов в двух направлениях приложения магнитного поля: в плоскости образца вдоль длинной стороны и в направлении, перпендикулярном плоскости образца. Насыщение магнитострикции аморфного сплава происходит в полях порядка 300-400 Э, никеля ~ 600 Э, а галфенол и пермендюр насыщаются в значительно больших полях ~ 2 кЭ.

Проведено сравнение "пьезомагнитных коэффициентов" ц материалов (д = дл/дН), величина которых характеризует чувствительность деформации материала к магнитному полю (см. рисунок 3). Показано, что наибольшим коэффициентом ц обладает лента аморфного магнитного сплава РеЭЮВ (д ~ 400 Э'1). Для никеля, пермендюра и галфенола

Рис. 3 Полевые зависимости пьезомагнитных коэффициентов q (см. в тексте) материалов FeCo, FeGa, Ni, FeSiCB

значения этого коэффициента равны 100 Э'1, 60 Э"1 и 60 Э"1, соответственно. Другой важной характеристикой магнитных материалов является поле, в котором достигается магнитострикция насыщения. Наименьшее значение величины поля было получено для аморфного сплава Н5 = 70 Э, значение поля для никеля - Н5 = 100 Э. Как следует из результатов магнитных измерений, наилучшими характеристиками, с точки зрения достижения максимального МЭ эффекта, обладает аморфный магнитный сплав РеБЮВ.

Во втором параграфе приведены результаты измерений прямого магнитоэлектрического эффекта для структур РеОа-РгТ, РеБЮВ-РгТ и РеСо-Р7Т и обратного магнитоэлектрического эффекта в структурах реСо-РгТ и БеОа-РгТ. Были измерены частотные и полевые зависимости магнитоэлектрического коэффициента. Для всех двухслойных структур характерно наличие максимумов на частотной зависимости, соответствующих резонансному возбуждению в структурах изгибных (на частоте /0 и продольных (на частоте /2) колебаний. В то же время частотная зависимость для трехслойной структуры с аморфным магнитным сплавом в качестве магнитострикционного слоя имела существенное отличие. На этой зависимости отсутствовали максимумы, соответствующие резонансному возбуждению изгибных колебаний, которые эффективно подавлялись из-за симметричности структуры. В таблице 1 приведено сравнение магнитоэлектрических коэффициентов всех двухслойных структур в случае резонанса изгибных (коэффициент аЕ0 и планарных (коэффициент аЕг) колебаний.

Таблица 1. МЭ коэффициенты для различных структур на резонансных частотах

материал Рейа РеСо РеБЮВ

аЕ1, В-Э~'см~' 8.7 8.4 11.9

аиВ-Э-'см-' 4.1 18 13.2

Как видно, наибольшие значения достигаются в структуре с аморфным магнитным сплавом. Кроме того, величина подмагничивающего поля имеет меньшее значение (Н ~ 70 Э) в сравнении с другими структурами.

В следующем параграфе приводятся обсуждения измерений магнитоэлектрических характеристик в несимметричной структуре №/Р2Т(биморфная)/Ре81СВ. Показано, что, используя два разных материала с магнитострикцией насыщения, равной по величине и противоположной по знаку, можно существенно увеличить магнитоэлектрический коэффициент на частоте резонанса изгибных колебаний (см. рисунок. 4).

При приложении поля Я лента аморфного магнитного сплава растягивается (>

0), а пластина № - сжимается 0) в направлении поля. Магнитные материалы специально выбраны таким образом, что для них величина магнитострикции насыщения примерно одинакова 1^,1 = 30-1045 и коэффициенты ди (д>п = дКц/дН) достигают максимума примерно в одном и том же поле #,„ ~ 102 Э. Это означает, что под действием магнитного поля Я биморфная структура будет изгибаться слоем аморфного магнитного сплава наружу. Значение МЭ коэффициента для несимметричной структуры на порядок выше значения для структуры №-РгТ с такими же размерами.

В третьем параграфе главы обсуждаются результаты исследования магнитоэлектрического эффекта в двухслойных и трехслойных композитных структурах, где вместо сегнетоэлектрических материалов применяли пьезоэлектрические монокристаллы кварца и лангатата. Из теоретических расчетов следует, что МЭ коэффициент зависит не только от величины пьезоэлектрического коэффициента, но также от значения диэлектрической проницаемости в виде соотношения ёп/е. У наиболее распространенных сегнетоэлектрических керамик Р2Т и РМИ-РТ, используемых при создании мультиферроидных структур, это соотношение равно 0.1 и 0.15, соответственно, так как наряду с большим пьезокоэффициентом значение диэлектрической проницаемости у этих материалов также велико. Способ улучшения МЭ характеристик структур, рассмотренный в этом разделе, заключается в использовании пьезоэлектрических материалов с намного меньшим пьезомодулем, диэлектрическая проницаемость которых также мала. К примеру, для монокристаллического лангатата это соотношение равно 0.25.

Результаты измерений показали, что значения МЭ коэффициентов для двухслойных и трехслойных структур с лангататом намного превышают значения МЭ коэффициентов для аналогичных по размерам структур с РХТ и РМЫ-РТ. В качестве магнитных слоев во

Рис. 4 Частотная зависимость МЭ напряжения для несимметричной структуры. На вставке приведено схематичное изображение структуры.

всех структурах использовали пластины БеСо. На рисунке 5 приведены частотные зависимости МЭ

коэффициентов для двухслойных структур. Видно, что значение МЭ коэффициента для структуры с лангататом более, чем на порядок превосходит величины коэффициентов для остальных структур. Аналогичные результаты получены и для трехслойных структур. Кроме того, в пьезоэлектриках отсутствуют гистерезис

сегнетоэлектрических свойств и пироэлектрический эффект.

Таким образом, было установлено, что среди всех магнитных материалов наибольший МЭ эффект достигается при использовании аморфного магнитного сплава. Показано, что использование пьезоэлектрических материалов приводит к значительному увеличению эффективности МЭ взаимодействия в структурах.

Глава 4. Управление магнитоэлектрическим эффектом с помощью электрических и магнитных полей. Нелинейный магнитоэлектрический эффект

В четвертой главе обсуждаются результаты исследований по управлению МЭ эффектом с помощью приложенного к структуре электрического поля, а также исследования нелинейных характеристик МЭ эффекта. В главе 6 параграфов.

В первом параграфе рассматривается влияние постоянного электрического поля на свойства структуры М-РгТ. Из результатов измерений следует, что при приложении поля в диапазоне от - 3 кВ/см до 3 кВ/см, МЭ напряжение и резонансная частота изгибных колебаний структуры почти линейно зависят от амплитуды электрического поля. При дальнейшем увеличении приложенного поля (до ¡5 кВ/см) зависимость приобретает ярко I выраженный нелинейный вид (см. рисунок 6).

Нелинейность зависимости магнитоэлектрического напряжения и объясняется зависимостью от напряженности электрического поля диэлектрической проницаемости £ и

г, ГЦ

Рис. 5 Зависимости МЭ коэффициентов от частоты / переменного магнитного поля для двухслойных структур ЮТ-РеСо, Р2Т-РеСо, РШ-РТ-РеСо.

181716

¿Г

(Ь)

-15 -10 -5 0 5 10 15

600

1 400 сз

200-

•.....

1 /У 41 <а> / 1

-15 -10 -5 0 5 Е, кВ/см

10 15

Рис. 6 Зависимости резонансной частоты /; и МЭ напряжения и от амплитуды электрического поля Е для структуры Ш-Р2Т.

пьезомодуля ё|з. При полях Е ~ 7 кВ/см происходит изменение направление поляризации пьезоэлектрика. Нелинейная зависимость резонансной частоты структуры /1 связана с изменением модуля Юнга пьезоэлектрика под действием электрического поля. Максимальное изменение модуля Юнга PZT достигало 25 %, что приводило к изменению резонансной частоты на 12 %. Для сравнения, изменение резонансной частоты структуры под действием постоянного магнитного поля составляло всего ~ 0.5 %. Результаты демонстрируют высокую эффективность изменения МЭ характеристик структур с помощью постоянного электрического поля.

В следующем параграфе приведены результаты исследования МЭ эффекта в трехслойной структуре - тонкая пленка РгТ/подложка РгТ/аморфный магнитный сплав (см. рисунок 7). Эта структура специально изготовлена для исследования смешения резонансных сигналов, вызванных одновременным возбуждением как переменным электрическим, так и переменным магнитным полями. В исследованиях проводилось сравнение МЭ характеристик при последовательном возбуждении структуры сначала

магнитным полем, а затем отдельно

Рё-Ае

электроды

пленка

Я0+й(/)

АУ-

«рСО

цтс -

подложка АФМ пленка"

I Е0+е{/)

Рис. 7 Схематическое изображение трехслойной структуры.

электрическим полем. Напряжение, генерируемое структурой, снимали при помощи электродов либо с пленки, либо с подложки. При одновременном возбуждении

структуры электрическим и магнитным полями наблюдалось

резонансное смешение двух сигналов, генерируемых сегнетоэлектрическои подложкой. Результаты этих измерений приведены на рисунке 8. На верхнем рисунке показаны

результаты измерения в случае близких значений частот переменных

электрического и магнитного полей. В этом случае наблюдается суммирование сигналов и возникновение

биений. На нижнем рисунке показаны результаты

измерений, когда частоты переменных электрического и магнитного полей совпадают с частотами резонанса изгибных и планарных колебаний соответственно, что приводит к модуляции

Следующие параграфы посвящены обсуждению результатов исследований нелинейных характеристик МЭ эффекта. В первом параграфе описаны результаты изучения нелинейного "удвоения частоты" в структуре Ре81СВ-Р2Т. Эффект заключается в наблюдении резонансного увеличения магнитоэлектрического напряжения на частоте изгибных колебаний в случае возбуждения структуры переменным магнитным полем с частотой вдвое меньше, чем частота изгибных колебаний. Причина заключается в том, что магнитострикция является четным эффектом по полю, то есть магнитный слой растягивается дважды за период переменного магнитного поля. Величина эффекта пропорциональна второй производной от магнитострикции по магнитному полю. Для структуры с аморфным сплавом максимальный эффект наблюдается в отсутствии постоянного поля приложенного к структуре.

Следующий параграф посвящен обсуждению результатов исследования нелинейного МЭ эффекта формирования электрического сигнала на резонансной частоте образца под действием двух переменных магнитных полей с частотами, удовлетворяющими условиям синхронизма. По результатам измерений (см. рисунок 9) установлена эволюция зависимости МЭ напряжения, генерируемого структурой, от

5000 , 10000

t, мс

0 50 100 150

1, кГц

Рис. 8 Смешение сигналов с близкими (а-Ь) и различными (с-ф частотами в при одновременном магнитном и электрическом возбуждении трехслойной структуры. одного сигнала другим.

Рис. 9 Эволюция зависимости МЭ напряжения и, генерируемого РеВ81С-Р2.Т структурой, от частоты поля // при изменении частоты поля /2 и На = 0. Максимумы соответствуют условиям резонанса изгибных колебаний структуры.

частоты /| первого магнитного поля при заданных значениях частоты _/г второго магнитного поля. Приведено теоретическое описание этого эффекта. Показано, что амплитуда генерируемого сигнала на частоте акустического резонанса также пропорциональная второй

производной от магнитострикции по полю. Полученные результаты представляют интерес, прежде всего, в области измерения магнитных полей, потому что использование этого эффекта

позволяет решить проблему узкого частотного диапазона, в котором достигается наибольшая чувствительность датчиков.

Последний параграф посвящен изучению отклика МЭ структуры на возбуждение

импульсными магнитными

мс /; кГц

Рис. 10 Временная зависимость и(!) и частотный спектр МЭ отклика структуры СоРе-РХТ, возбуждаемой импульсами магнитного поля с амплитудой 6.5 кЭ.

полями с амплитудами, значительно превышающими величины полей, в которых достигается намагниченность насыщения. Структуры РеСо-РгТ и РеСо-РгТ-РеСо возбуждали при помощи импульсов магнитного поля с амплитудами до 38 кЭ и длительностью импульса в 450 мкс. Были изучены параметры

осцилляции

временных

зависимостях МЭ напряжения,

генерируемого структурой.

На рисунке 10 приведены временные зависимости напряжения, снимаемого со структуры, при амплитуде импульса магнитного поля 6.5 кЭ, а также частотный спектр, полученный из этой зависимости при помощи преобразования Фурье. На рисунке видны осцилляции в области максимума приложенного импульса, а также сразу после него. Эти осцилляции соответствуют возбуждению в структуре изгибных и планарных колебаний. Они возбуждаются при разных амплитудах импульсов магнитных полей и с разной интенсивностью. Кроме того, как было показано в предыдущей главе, для случая симметричной структуры осцилляции, соответствующие изгибным колебаниям, не возникают.

Была разработана методика получения частотных и полевых зависимостей магнитоэлектрического коэффициента из измеренных зависимостей h(t) и u(t). Она основана на анализе спектров импульсов h(f) и g(f) с помощью преобразования Фурье. Используя формулу <Хе(/) = (1 /ap)-u(f)/h(f), можно найти искомую зависимость МЭ коэффициента от частоты. Чтобы получить полевые зависимости МЭ коэффициента аЕ(Я), необходимо измерить сначала зависимости h(t) и u(t), затем вычислить от них производные по временной (t)!5t и Su(t)/5t, рассчитать значение аЕ ={\!ap)-(Sul5h)

Совокупность полученных значений аЕ и h даст искомую полевую зависимость. В заключение отмечается возможность измерения импульсных магнитных полей с амплитудами вплоть до 38 кЭ, то есть возможность создания датчиков импульсных магнитных полей на основе магнитоэлектрических композитных структур.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. Показано, что одними из наиболее перспективных композитных мультиферроидных структур являются структуры с аморфными магнитными сплавами, в которых эффективность МЭ взаимодействия достигает 10 - 102 В/Э-см в резонансном режиме.

2. Исследованная трехслойная композитная мультиферроидная структура Ni/PZT/FeSiCB на основе магнитных материалов с различными знаками магнитострикции обеспечивает усиление МЭ взаимодействия в ~ 3 раза по сравнению с двухслойными структурами.

3. В композитных структурах на основе пьезоэлектриков, используемых вместо сегнетоэлектрических материалов, эффективность МЭ взаимодействия достигает рекордных значений ~103 В/Э см в резонансном режиме.

4. Под действием постоянного электрического поля Е, приложенного к композитной структуре, величина МЭ коэффициента изменяется более чем на порядок, при этом резонансная частота структуры может сдвигаться на величину до 12 % для исследованной структуры. Предложено феноменологическое объяснение наблюдаемого эффекта.

5. Установлено, что в композитных мультиферроидных структурах формируется сигнал на акустической резонансной частоте образца при действии переменного магнитного поля с частотой вдвое меньшей.

6. Показано, что при возбуждении структуры с пермендюром магнитными импульсами с амплитудой, значительно большей полей насыщения (до 38 кЭ), отклик системы несет информацию о видах осцилляции в системе, резонансных частотах, полевых и частотных зависимостях магнитоэлектрического взаимодействия в структуре.

ОСНОВНЫЕ ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ Статьи в журналах из перечня ВАК:

Фетисов Л.Ю., Каменцев К.Е., Фетисов Ю.К. Влияние электрического поля на характеристики магнитоэлектрического взаимодействия в композитной структуре ферромагнетик - сегнетоэлектрик //ФТТ. -2009. - Т. 51. - В. 11. — С. 2175- 2179. Фетисов Л.Ю., Каменцев К.Е., Остащенко А.Ю. Влияние проводимости на частотные характеристики магнитоэлектрического напряжения в многослойной пленочной структуре //Нано- и микросистемная техника. - 2009. - Т. 105. - В. 4 . - С. 23-26. Фетисов Л.Ю., Буш A.A., Каменцев К.Е., Мещеряков В.Ф., Фетисов Ю.К., Чашин Д.В. Низкочастотный магнитоэлектрический эффект в композитной планарной структуре галфенол - цирконат-титанат свинца //ЖТФ. - 2009. - Т. 79. - В. 9. - С. 71 -77. Fetisov L.Y., Srinivasan G., Fetisov Y.K. Influence of bias electrical on magnetoelectric interactions in ferromagnetic-piezoelectric layered structures//Appl. Phys. Lett. - 2009. - V. 94. - №. 1325007.

5. Fetisov L.Y., Kamentsev K.E., Srinivasan G, Fetisov Y.K. Frequency dependence of magnetoelectric voltage for a multilayer ferrite-piezoelectric structure with ferrite conductivity //Integrated Ferroelectrics. - 2009. - V. 106. - P. 1-6.

6. Fetisov L.Y., Kamentsev K.E., Srinivasan G, Fetisov Y.K., Chashin D.V. Converse magnetoelectric effects in a galfenol and lead zirconate titanate bilayer Hi. Appl. Phys. -2009.-V. 105.-№. 123918.

7. Фетисов Л.Ю., Чашин Д.В., Перов H.C., Фетисов Ю.К. Магнитоэлектрический эффект в планарных структурах аморфный ферромагнетик FeNiSiC - пьезоэлектрик //ЖТФ. -2011.-Т. 81.-В. 4.- С. 56-61.

8. Фетисов Л.Ю., Перов Н.С., Фетисов Ю.К. Резонансное магнитоэлектрическое взаимодействие в несимметричной биморфной структуре ферромагнетик -сегнетоэлектрик // ПЖТФ. - 2011. - Т. 37. - В. 6. - С. 1-7.

9. Fetisov L.Y., Perov N.S., Fetisov Y.K., Srinivasan G and Petrov V.M. Resonance magnetoelectric interactions in an asymmetric ferromagnetic-ferroelectric layered structures // J. Appl. Phys. - 2011. - V. 109. - № 053908. - P. 1-4.

10. Sreenivasulu G, Fetisov L.Y., Srinivasan G, Fetisov Y.K. Piezoelectric single crystal langatate and ferromagnetic composites: Studies on low-frequency and resonance magnetoelectric effects //Appl. Phys. Let. -2012. -V. 100. -№. 052901.

11. Фетисов Л.Ю. Резонансный магнитоэлектрический эффект в композитной структуре кварц-ферромагнетик // Нано- и микросистемная техника. - 2012. - Т. 6. - С. 14-16.

12. Fetisov L.Y., Chashin D.V., Fetisov Y.K., Segalla A.G, and Srinivasan G Resonance magnetoelectric effects in a layered composite under magnetic and electrical excitations // J. of Appl. Phys. - 2012. - V. 112. -№. 014103.

13. Kreitmeier F., Chashin D.V., Fetisov Y.K., Fetisov L.Y., Schulz I., Monkman G.J. and Shamonine M. Nonlinear magnetoelectric response of planar ferromagnetic-piezoelectric structures to sub-millisecond magnetic pulses // Sensors. - 2012. - V. 12. - P. 14821 - 14837.

Статьи в сборниках трудов:

1. Фетисов Л.Ю., Перов Н.С., Фетисов Ю.К. Магнитоэлектрический эффект в структуре аморфный ферромагнетик - пьезоэлектрик // Сборник трудов XXI Международной конференции «Новое в магнетизме и магнитных материалах», Москва - 2008. - С. 324325.

2. Фетисов Л.Ю., Перов Н.С. Датчики магнитных полей на основе композитных структур ферромагнетик-пьезоэлектрик // Сборник научных трудов 3 международной научной конференции "Функциональная компонентная база микро-, опто- и наноэлектроники". -2011.-с. 237.

3. Фетисов Л.Ю., Крайтмаер Ф, Чашин Д.В., Фетисов Ю.К., Шульц И., Монкман Г.Д., Шамонин М. Нелинейный магнитоэлектрический отклик слоистой композитной структуры под воздействием коротких магнитных импульсов // Сборник трудов 22 Международной конференции «Новое в магнетизме и магнитных материалах». - 2012. -С. 598.

Опубликованные тезисы докладов:

1. Fetisov L.Y., Danilichev S., Lebedev S., Srinivasan G. Magnetostriction of an obliquely magnetized ferromagnetic film // Book of abstracts, International conference "Micro- and nanoelectronics -2007", Звенигород - 2007. - Paper P2-20.

2. Fetisov L.Y., Fetisov Y.K., Srinivasan G. Angular dependence of magnetostriction in obliquely magnetized ferromagnetic films //Abstracts of the Moscow International Symposium on Magnetism, Москва - 2008. - Paper PO-8-98.

3. Fetisov L.Y., Fetisov Y.K., Lebedev S. Magnetoelectric interaction in obliquely magnetized ferromagnetic-piezoelectric layered structures // Abstracts of Joint European Magnetic Symposia, Dblin, Ireland - 2008. - ab. FM 057.

4. Fetisov L.Y., Fetisov Y.K., Kamentsev K.E., Srinivasan G, Frequency dependence of magnetoelectric voltage for a multilayer ferrite-piezoelectric structure with finite conductivity // Abstract booklet of the 9-th European Conference on Application of Polar Dielectrics, Roma, Italy - 2008. - P.133.

5. Фетисов Л.Ю., Перов Н.С. Магнитоэлектрический эффект в структуре магнитная пленка - пьезоэлектрик // Материалы докладов Международной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Ломоносов»-2009 / Отв. ред. И.А. Алешковский, П.Н. Костылев. [Электронный ресурс] - М.: Издательство МГУ; СП МЫСЛЬ, Москва - 2009.

6. Фетисов Л.Ю., Перов Н.С. Датчики магнитных полей и автономные источники энергии на основе магнитоэлектрического эффекта в слоистых структурах ферромагнетик -пьезоэлектрик //Сборник тезисов Научно-практической конференции

«Фундаментальные и прикладные аспекты инновационных проектов Физического факультета МГУ», Москва - 2009. - С. 136-137.

7. Fetisov L.Y., Fetisov Y.K., Srinivasan G Electrical field control of magnetoelectric interaction efficiency in ferromagnetic-piezoelectric structures // Abstracts of the International Conference on Functional Materials, Ukraine, Krimea, Partenit - 2009.

8. Fetisov Y.K., Fetisov L.Y., Srinivasan G Electrical tuning of magnetoelectric conversioi efficiency in layered lead zirconate titanate - ferromagnetic structure // Abstracts of the 12th International Meeting on Ferroelectricity and the 16th IEEE International Symposium on the Applications of Ferroelectrics, Xi'an, China - 2009. - P. K0-012.

9. Fetisov L.Y., Perov N.S., Fetisov Y.K. Magnetoelectric interaction in hybrid magnetic-piezoelectric film structures // Abstracts of the Intern. Conference on Magnetism, Karlsruhe, Germany - 2009. - P. 732.

10. Фетисов Л.Ю., Перов H.C. Резонансный магнитоэлектрический эффект в структуре аморфный магнитный сплав-пьезоэлектрик-никель // Сборник тезисов 4-й Байкальской международной конференции "Магнитные материалы. Новые технологии", Иркутск -2010,- №0-20.

П.Фетисов Л.Ю., Перов Н.С., Фетисов Ю.К. Магнитоэлектрический эффект в мультиферроидной структуре никель - цирконаг титанат свинца - аморфный магнитный сплав // Тезисы докладов 19 Всероссийской конференции по физике сегнетоэлектриков, Москва - 2011. - S2-55.

12. Fetisov L.Y., Perov N.S., Medvedev M.D., Srinivasan G, and Sreenivasulu G. New magnetoelectric composite structures for magnetic field sensors // 9th European conference on magnetic sensors and actuators, Prague, Czech Republic - 2012. - P. 89.

Список цитированной литературы

1. Астров Д.Н. Магнитоэлектрический эффект в окиси хрома // ЖЭТФ, 1961. - Т. 40. -С. 1035-1041.

2. Van Suchtelen J. Product properties: A New Application of Composite Materials // Philips Res. Rep., 1972. - V. 27. - P. 28 - 37.

3. Nan C.-W., Bichurin M.I., Dong S., Viehland D. and Srinivasan G. Multiferroic Magnetoelectric composites: Historical perspective, status, and future directions // Journal of Applied Physics. - 2008.-V.108.-N.031101.

4. Пятаков А.П., Звездин А.К. Магнитоэлектрические материалы и мультиферроики // Успехи Физических Наук. - 2012. - Т. 182. - Вып. 6. - С. 569-592.

5. Bichurin M.I., Petrov V.M., Srinivasan G. Theory of low-frequency magnetoelectric coupling in magnetostrictive-piezoelectric bilayers // Phys. Rev. B. - 2003. - V. 68. - № 054402.

6. Srinivasan G., Rasmussen E.T., Gallegos J., Srinivasan R., Bokhan Yu. and Laletin V.M. Magnetoelectric bilayer and multilayer structures of magnetostrictive and piezoelectric oxides // Phys. Rev. B. - 2001. - V. 64. - № 214408.

Поллксано к печати Тираж 100 Зждз &15

Отпсчата.но в отделе оперативкой печати физического факультета МГУ

Содержание диссертации автор исследовательской работы: кандидата физико-математических наук, Фетисов, Леонид Юрьевич

Введение.

Глава 1 Магнитоэлектрический эффект. Литературный обзор.

§1.1 Магнитоэлектрический эффект в кристаллах.

§1.2 МЭ эффект в композитных структурах.

§1.3 МЭ эффект в пленочных структурах.

§1.4 Измерение МЭ эффекта в тонких пленках.

§1.5 Теоретические модели МЭ эффекта.

§1.6 Применения МЭ эффекта.

Глава 2 Экспериментальные методики и материалы.

§2.1 Магнитные материалы.

§2.2 Сегнетоэлектрические и пьезоэлектрические материалы.

§2.3 Экспериментальные установки и методики исследований.

Глава 3 МЭ эффект в композитных структурах с разными магнитными и пьезоэлектрическими материалами.

§3.1 Магнитные материалы структур.

§3.2 Резонанный магнитоэлектрический эффект в композитныых структурах.

§3.3 Магнитоэлектрический эффект в структурах с пьезоэлектрическими слоями.

Глава 4 Управление МЭ эффектом электрическим полем.

§4.1 Влияние электрического поля на МЭ эффект.

§4.2 МЭ эффект в трехслойной структуре.

§ 4.3 Нелинейные МЭ эффекты.

§ 4.4 Импульсные измерения.

Введение диссертация по физике, на тему "Резонансный магнитоэлектрический эффект в композитных планарных структурах ферромагнетик-сегнетоэлектрик"

В последние годы в научных лабораториях России и за рубежом интенсивно исследуют мультиферроики - твердые тела, обладающие одновременно как магнитным, так и электрическим упорядочением. В таких веществах обнаружены магнитоэлектрические (МЭ) эффекты, проявляющиеся в изменении электрической поляризации образца Р под действием внешнего магнитного поля Н (прямой эффект) или в изменении намагниченности образца М под действием электрического поля Е (обратный эффект). Исследования МЭ эффектов в мультиферроиках важны для более глубокого понимания физики электромагнитных явлений в твердых телах и представляют интерес для создания нового поколения устройств твердотельной электроники, таких как высокочувствительные датчики магнитных полей, элементы хранения и обработки информации, автономные источники электрической энергии и т.д.

В большинстве природных мультиферроидных кристаллов (Сг2Оз и других) МЭ эффекты малы по величине - коэффициент прямого МЭ взаимодействия не превышает аЕ = Е/Н ~ 10 мВ/Э-см - и наблюдаются, как правило, при низких температурах или в больших магнитных полях, что ограничивает их применение. Гораздо больший по величине МЭ эффект обнаружен в искусственно созданных композитных структурах, со ') І1, «1*1 > і і1Ч \ i>i' • чі 4 t TV. ^•/Vjl'' Ч кЛ.ЧиК їм v. І\tWi; • ' 'V f < , держащих ферромагнитные (ФМ) и'сегнетоэлектрические (СЭ) слои. В; композитных ¡' >: , ,',, i ' і "'Iі' ' ' 'I t" Mi Ч ч>\'|| ' . i5i,',!'V структурах эффект возникает в результате комбинации магнитострикции ФМ слоя и пьезоэффекта в СЭ слое вследствие механической связи между слоями. Использование материалов с высокой магнитострикцией X (никелевый феррит, металлы № и Со, редкоземельные сплавы) и большим пьезомодулем сі (цирконат-титанат свинца - PZT, магни-ониобат-титанат свинца - РМ1Ч-РТ и других) позволило достичь эффективности взаимодействия аЕ ~ 1-Ю В/Э-см. Эффективность МЭ взаимодействия в композитных структурах удалось увеличить еще на 1-2 порядка до ~102 В/Э-см в режиме резонансного возбуждения образца переменным магнитным полем, частота которого совпадает с частотой собственных акустических колебаний образца.

• і характеристиками МЭ взаимодействий с помощью внешних полей и поиск новых МЭ эффектов для применений в твердотельной электронике.

Эффективность МЭ взаимодействий в композитных структурах можно повысить за счет использования магнитных материалов с большим пьезомагнитным коэффициентом д = 6Х/6Н и высокой намагниченностью насыщения, обладающих при этом малой коэрцитивной силой. Материалы, используемые для изготовления СЭ слоев должны иметь высокий пьезомодуль (1, малые диэлектрические потери tg5 и наименьший сегне-тоэлектрический гистерезис. Для повышения эффективности МЭ взаимодействий в резонансных режимах как ФМ, так и СЭ слои композитных структур должны обладать высокой акустической добротностью. Характеристиками МЭ взаимодействий в композитных структурах (эффективность взаимодействия, резонансная частота, потери) также можно управлять при помощи постоянного электрического поля, приложенного к се-гнетоэлектрическому слою. Большинство работ было посвящено изучению линейных МЭ эффектов в переменных полях, когда отклик мультиферроидного образца регистрировали на частоте возбуждающего поля, и амплитуда отклика линейно зависела от величины поля. Вместе с тем, для ФМ материалов характерна нелинейная зависимость магнитострикции от магнитного поля Х(Н), а для ФЭ материалов - нелинейная зависи , , л , мость пьезомодуля от электрического поля й(Е). Это открывает возможности наблюде- л ., ); Ч 4 !■ I I > и г'./'1».' ' VI л» 'УУ »'I ,,» \ Ьм . ч >><■« ,}, ния новых нелинейных МЭ эффектов в композитных мультиферроиках. Изучение нели- * нейных характеристик МЭ эффекта в композитных структурах представляет большой интерес и может привести к новым фундаментальным и практическим результатам.

Интерес к исследованию магнитоэлектрического эффекта вызван не только научной новизной этого направления, но также перспективами практического использования его в различных областях промышленности. Одним из основных применений является изготовление высокочувствительных датчиков магнитных полей. Их основными достоинствами является линейность по отношению к амплитуде измеряемого ПОЛЯ, широкий частотный диапазон, а также отсутствие дополнительного источника тока, необходимого, например, для работы датчиков Холла. Достигнутая на сегодняшний день максимальная чувствительность таких датчиков составляла 10"12 Тл при комнатной температуре, что сравнимо с чувствительностью СКВИД-магнитометров. Другими перспективными направлениями являются: разработка автономных источников энергии, преобразующих в электрическую энергию механических колебаний и переменных магнитных полей, создание новых устройств высокочастотной электроники, новых типов магнитной памяти и различных логических элементов.

Подтверждением актуальности исследования магнитоэлектрического эффекта в композитных мультиферроидных структурах является резкий рост числа публикаций по данной тематике за последние несколько лет. Динамика публикационной активности в этой области, начиная с 2001, продемонстрирована на рисунке 1.

000-1 1 Гf«MSC«i PfüTERS i

900 1

303- /\ 1

700- 1 ж i

603- / % !

503- / ¡ i

400- i

303- / ■ - i

20cJ i? 1

100-я- /О 0о.О - - 7

2001 2002 2003 2С04 2305 2006 2007 200S 20CS 2010 2011

Рис. 1 Количество публикаций по тематике магнитоэлектрических материалов и мулътиферроиков в текущем столетии (по данным ISI Web of Knowledge) [37].

Таким образом, исследование МЭ свойств композитных слоистых структур являI ется перспективным направлением и представляет большой интерес как с научной, так и практической точек зрения.

Цель и задачи исследования

Для достижения указанной цели были решены следующие задачи:

2. Исследованы МЭ характеристики композитных структур со слоями из пьезо-электриков лангатата и кварца.

4. Исследованы нелинейные МЭ взаимодействия в мультиферроидных композитных структурах.

Достоверность результатов

Результаты, представленные в диссертации, получены в экспериментах, проведенных на современном научном оборудовании. Достоверность полученных результатов обеспечивалась комплексом взаимодополняющих экспериментальных методик и подтверждается их воспроизводимостью. Результаты исследований докладывались на специализированных международных конференциях.

Научная новизна состоит в следующем:

1. Получены данные о величинах прямого и обратного магнитоэлектрических эффектов в композитных структурах с магнитными слоями из галфенола и пермен-дюра. I '

5. Впервые исследованы характеристики нелинейного МЭ взаимодействия при возбуждении мультиферроидной композитной структуры импульсами магнитного поля большой амплитуды.

Практическая ценность работы

В результате выполнения работы получены данные о характеристиках МЭ взаимодействий в мультиферроидных композитных структурах на основе ряда новых магнитных и пьезоэлектрических материалов, которые ранее не применялись для создания таких структур. Экспериментально обнаружен, исследован и объяснен теоретически ряд новых нелинейных эффектов в мультиферроидных композитных материалах. Разработана импульсная методика, позволяющая оперативно измерять частотные и полевые характеристики МЭ взаимодействий в композитных структурах. Предложен новый способ создания высокочувствительных широкополосных датчиков переменных магнитных полей, использующих нелинейный резонансный МЭ эффект в мультиферроидных структурах, приводящий к преобразованию частоты индуцированного сигнала. Показана возможность применения композитных мультиферроидных структур для создания датчиков импульсных магнитных полей.

Личный вклад автора

Соискатель изготовил часть исследованных в работе композитных мультиферроидных структур, провел измерения магнитных, диэлектрических и МЭ характеристик /V ' I и всех использованных структур, выполнил теоретические оценки и расчеты, участвовал , ,,> ■■ в обсуждениях полученных данных, подготовке графических материалов и написании статей по результатам исследований, лично докладывал полученные результаты на российских и международных конференциях.

Основные положения, выносимые на защиту

4. При приложении к композитной магнитоэлектрической структуре одновременно переменных магнитного и электрического полей на частотах, близких к частоте механического резонанса структуры, в ней наблюдается смешанный электрический сигнал.

5. В композитных структурах нелинейная зависимость магнитострикции магнитного слоя от поля приводит к нелинейным эффектам при преобразовании сигнала от переменного магнитного поля - возникновению электрического сигнала на акустической резонансной частоте образца при действии переменного магнитного поля с частотой, вдвое меньшей резонансно, и формированию электрического сигнала на резонансной частоте образца под действием двух переменных магнитных полей с частотами, удовлетворяющими условиям синхронизма.

Основные результаты работы были представлены на российских и международных ! конференциях в виде устных и стендовых докладов (тезисы и труды опубликованы в соответствующих сборниках): международной научной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Ломоносов» (Москва, 2009); «Московский международный симпозиум по магнетизму MISM» (Москва, 2008, 2011); Международной школе-семинаре «Новое в магнетизме и магнитных материалах» HMMM-XXI (Москва, 2008); международном симпозиуме по магнетизму «Joint European Magnetic Symposia» (Дублин, 2008); международной конференции «9-th European Conference on Application of Polar Dielectrics»; международной конференции «Micro- and nanoelectronics -2007» (Звенигород, 2007); международной конференции «International Conference on Functional Materials» (Партенит, 2009); международном симпозиуме «Progress in Electromagnetic Research Symposium» (Москва, 2009); международном симпозиуме «12th International Meeting on Ferroelectricity and the 16th EEEE International Symposium on the Applications of Ferroelectrics» (Xi'an, 2009); международной конференции по магнетизму «International Conference on Magnetism» (Карлсруэ, 2009); 4-й Байкальской международной конференции "Магнитные материалы. Новые технологии" (Иркутск, 2010); международной научной конференции "Функциональная компонентная база микро-, опто- и наноэлек-троники" (Кацивели, 2010); 19-й Всероссийской конференции по физике сегнетоэлек-триков (Москва, 2011); международной конференции «9th European Conference on Magnetic Sensors and Actuators» (Прага, 2012); 22-й Международной конференции "Новое в Магнетизме и Магнитных Материалах" (Астрахань, 2012).

Материалы диссертационной работы опубликованы в 29 печатных работах, в том числе, в 13 реферируемых статьях в российских и зарубежных журналах, принадлежащих перечню ВАК, а также в 16 сборниках трудов и тезисов докладов всероссийских и международных конференций.

Структура и объем диссертации

Диссертационная работа состоит из введения, обзора литературы, описания исследованных образцов, экспериментальных методик и методов обработки результатов измерений и 2-х глав с изложением результатов, их обсуждением, заключением и выводами, а также списка цитируемой литературы. Общий объем работы составляет 147 страниц, включая 100 рисунков и 6 таблиц. Список цитируемой литературы состоит из 161 наименований.

Заключение диссертации по теме "Физика магнитных явлений"

Основные результаты и выводы диссертации

1. Показано, что одними из наиболее перспективных композитных мульти-ферроидных структур являются структуры с аморфными магнитными сплавами, в которых эффективность МЭ взаимодействия достигает 10 - 102 В •см ^Э 1 в резонансном режиме.

2. Исследованная трехслойная композитная мультиферроидная структура Ni-PZT-FeSiCB на основе магнитных материалов с различными знаками магнитострик-ции обеспечивает усиление МЭ взаимодействия в ~ 3 раза по сравнению с двухслойными структурами.

3. В композитных структурах на основе пьезоэлектриков, используемых вместо сегнетоэлсктричсских материалов, эффективность МЭ взаимодействия достигает рекордных значений ~103 В-см-1-Э-1 в резонансном режиме.

4. Под действием постоянного электрического поля Е, приложенного к композитной структуре, величина МЭ коэффициента изменяется более чем на порядок, при этом резонансная частота структур г,т может сдвигаться на величину до 12 % для исследованной структуры. Предложено феноменологическое объяснение наблюдаемого эффекта.

6. Показано, что при возбуждении структуры с пермендюром магнитными импульсами с амплитудой, значительно большей полей насыщения (до 38 кЭ), отклик системы несет информацию о видах осцилляций в системе, резонансных частотах, полевых и частотных зависимостях магнитоэлектрического взаимодействия в структуре.

Основные публикации по теме диссертации

Статьи в реферируемых журналах из списка ВАК:

1. Фетисов JI.IO., Каменцев К.Е., Фетисов Ю.К. Влияние электрического поля на характеристики магнитоэлектрического взаимодействия в композитной структуре ферромагнетик - ссі нетоэлектрик //ФТТ. - 2009. - Т. 51. - В. 11. - С. 2175- 2179.

2. Фетисов JI.IO., Каменцев К.Е., Остащенко АЛО. Влияние проводимости на частотные характеристики магнитоэлектрического напряжения в многослойной пленочной структуре //Нано- и микросистемная техника . - 2009. - Т. 105. - № 4. -С. 23-26.

3. Фетисов JI.IO., Бунт А.А., Каменцев К.Е., Мещеряков В.Ф., Фетисов Ю.К., Чашин Д.В. Низкочастотный магнито-шектрический эффект в композитной планарной структуре галфенол - цирконат-і итанат свинца //ЖТФ. - 2009. - Т. 79. - В. 9. - С. 7177.

4. Fetisov L.Y., Srinivasan G., Fetisov Y.K. Influence of bias electrical on magnetoelectric interactions in fcrromagnetic-piezoelectric layered structures//Appl. Phys. Lett. - 2009. -V. 94.-№. 1325007.

5. Fetisov L.Y., Kamentsev K.E., Srinivasan G., Fetisov Y.K. Frequency dependence of magnetoelectric voltage for a multilayer ferrite-piezoelectric structure with ferrite conductivity //Integrated Fcrroelectrics. - 2009. - V. 106. - P. 1-6.

6. Fetisov L.Y., Kamentsev K.E., Srinivasan G., Fetisov Y.K., Chashin D.V. Converse magnetoelectric effects in a galfenol and lead zirconate titanate bilayer //J. Appl. Phys. -2009.-V. 105.-№. 123918.

7. Фетисов JI.IO., Чашин Д.В., Перов Н.С., Фетисов Ю.К. Магнитоэлектрический эффект в планарных структурах аморфный ферромагнетик FeNiSiC - пьезоэлектрик //ЖТФ.-2011.-Т. 81.-В. 4.-С. 56-61.

8. Фетисов JI.IO., Перов Н.С., Фетисов Ю.К. Резонансное магнитоэлектрическое взаимодействие в несимметричной биморфной структуре ферромагнетик -сегнетоэлектрик // ПЖТФ. - 2011. - Т. 37. - В. 6. - С. 1-7.

9. Fetisov L.Y., Perov N.S., Fetisov Y.K., Srinivasan G. and Petrov V.M. Resonance magnetoelectric interactions in an asymmetric ferromagnetic-ferroelectric layered structures // J. Appl. Phys. - 2011. - V. 109. - № 053908. - P. 1-4.

10. Sreenivasulu G., Fetisov L.Y., Srinivasan G., Fetisov Y.K. Piezoelectric single crystal langatate and ferromagnetic composites: Studies on low-frequency and resonance magnetoelectric effects //Appl. Phys. Let. - 2012. -V. 100. -№. 052901.

П.Фетисов JI.IO. Резонансный магнитоэлектрический эффект в композитной структуре кварц-феромагпстик // Нано- и микросистемная техника. - 2012. - Т. 6. -С. 14-16.

12. Fetisov L.Y., Chashin D.V., Fetisov Y.K., Segalla A.G, and Srinivasan G. Resonance magnetoelectric effects in a layered composite under magnetic and electrical excitations // J. of Appl. Phys. - 2012.-V. 112. - №. 014103.

13. Kreitmeier F., Chashin D.V., Fetisov Y.K., Fetisov L.Y., Schulz I., Monkman GJ. and Shamonine M. Nonlinear magnetoelectric response of planar ferromagnetic-piezoelectric structures to sub-millisecond magnetic pulses // Sensors. - 2012. - V. 12. - P. 14821 -14837.

Статьи в сборниках трудов:

1. Фетисов JI.IO., Перов H.С., Фетисов Ю.К. Магнитоэлектрический эффект в структуре аморфный ферромагнетик - пьезоэлектрик // Сборник трудов XXI Международной конференции «Новое в магнетизме и магнитных материалах». -2008.-С. 324-325.

2.< Фетисов JI.IO., Перов Н.С. Датчики магнитных полей на основе композитных структур ферромагнетик-пьезоэлсктрик // Сборник научных трудов 3 международной научной конференции "Функциональная компонентная база микро-, опто- и наноэлектропики". - 2010. - С. 237.

3. Фетисов JI.IO., Крайтмаер Ф, Чашин Д.В., Фетисов Ю.К., Шульц И., Монкман Г.Д., Шамонин М. Нелинейный мат нитоэлектрический отклик слоистой композитной структуры под воздействием коротких магнитных импульсов // Сборник трудов 22 Международной конференции «Новое в магнетизме и магнитных материалах». — 2012.-С. 598.

Опубликованные тезисы докладов: 1. Fetisov L.Y., Danilichev S., Lebedev S., Srinivasan G. Magnetostriction of an obliquely magnetized ferromagnetic film // Book of abstracts, International conference "Micro- and nanoelectronics -2007", Звенигород - 2007. - Paper P2-20.

3. Fetisov L.Y., Fetisov Y.K., Lcbedev S. Magnetoelectric interaction in obliquely magnetized ferromagnetic-piezoelectric layered structures // Abstracts of Joint European Magnetic Symposia, Dblin, Ireland - 2008. - ab. FM 057.

4. Fetisov L.Y., Fetisov Y.K., Kamentsev K.E., Srinivasan G., Frequency dependence of magnetoelectric voltage for a multilayer ferrite-piezoelectric structure with finite conductivity // Abstract booklet of the 9-th European Conference on Application of Polar Dielectrics, Roma, lulv - 2008. - P.133.

5. Фетисов JI.IO., Перов H С. Магнитоэлектрический эффект в структуре магнитная пленка - пьезоэлсктрик // Материалы докладов Международной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Ломоносов»-2009 / Отв. ред. И.А. Алешковский, П.Н. Костылев. [Электронный ресурс] - М.: Издательство МГУ; СП МЫСЛЬ, Москва - 2009.

6. Фетисов Л.Ю., Перов Н.С. Датчики магнитных полей и автономные источники энергии на осноне магнитоэлектрического эффекта в слоистых структурах ферромагнетик - пьезоэлекгрик //Сборник тезисов Научно-практической 1 t ' конференции «Фундаментальные и прикладные аспекты инновационных проектов i

Физического факультета МГУ», Москва - 2009. - С. 136-137.

7. Fetisov L.Y., Fetisov Y.K., Srinivasan G. Electrical field control of magnetoelectric interaction efficiency in ferromagnetic-piezoelectric structures // Abstracts of the International Conference on Functional Materials, Ukraine. Krirnea, Partenit - 2009.

8. Fetisov Y.K., Fetisov L.Y., Srinivasan G. Electrical tuning of magnetoelectric conversion efficiency in layered lead zirconate titanate - ferromagnetic structure // Abstracts of the 12th International Meeting on Fen oelectricity and the 16th IEEE International Symposium on the Applications of Ferroclectncs, Xi'an, China - 2009. - P. K0-012.

10. Фетисов Л.Ю., Перов Н.С. Резонансный магнитоэлектрический эффект в структуре аморфный магнитный сплав-пьезоэлектрик-никель // Сборник тезисов 4-й

Байкальской международной конференции "Магнитные материалы. Новые технологии", Ирку тск - 2010. - № 0-20.

П.Фетисов JI.IO., Перов П.С., Фетисов Ю.К. Магнитоэлектрический эффект в мультиферроидиой структуре никель - цирконат титанат свинца - аморфный магнитный сплав // Тезисы докладов 19 Всероссийской конференции по физике сегнетоэлектриков, Москва - 2011. - S2-55.

12. Fetisov L.Y., Pcrov N.S., Medvedev M.D., Srinivasan G., and Sreenivasulu G. New magnetoelectric composite structures for magnetic field sensors // 9th European conference on magnetic sensors and actuators, Prague, Czech Republic - 2012. - P. 89.

Заключение.

1. Исследован и объяснен эффект наблюдения резонансного МЭ напряжения на структуре аморфный магнитный сплав-биморфная ЦТС пластина при её возбуждении полем с частотой вдвое меньшей резонансной. Продемонстрировано нелинейное смешение двух сигналов в структуре, вызванное одновременным приложением к ней двух различных переменных магнитных полей.

2. Результаты проведенных исследований открывают новые возможности использования композитных мультиферроидных структур в измерительной технике и электронике. К примеру, нелинейное смешение сигналов от магнитных полей позволяет реализовать на основе МЭ структур широкополосные высокочувствительные датчики переменных магнитных нолей. Чувствительность нелинейного МЭ датчика равна а^сар1г2, где а^- коэффициент нелинейного МЭ преобразования, /?2 - амплитуда переменного поля накачки. Для описанной FeBSiC-PZT структуры при /гг = 10 Э на частоте резонанса чувствительность равнялась ~ 75 мВ/Э, т.е. была в ~3 раза выше, чем в линейном режиме. При этом такая чувствительность во всем диапазоне частот при перестройке частоты поля накачки; используя структуру с большей добротностью ~ 1000, можно существенно, на 2 порядка, увеличить чувствительность нелинейного датчика.

3. Показано, что данные импульсных измерений позволяют быстро определить частотные и полевые зависимости МЭ коэффициента. При увеличения амплитуды импульса больше 1.5 кЭ, то есть больше поля насыщения, происходит отсечение амплитуды генерируемого напряжения. При дальнейшем увеличении амплитуды импульса на зависимости напряжения появляются осцилляции соответствующие резонансу изгиб-ных и планарных колебаний. При исследовании симметричных трехслойных структур эффективно возбуждались только высокочастотные осцилляции. Эти измерения демонстрируют возможность создания МЭ датчиков импульсных магнитных полей. Причем наилучшими материалами являются материалы с наибольшими полями насыщения, в отличие от рассматриваемых выше датчиков.

Список источников диссертации и автореферата по физике, кандидата физико-математических наук, Фетисов, Леонид Юрьевич, Москва

1. Röntgen W.C. Ueber die durch Bewegung eines im homogenen electrischen Felde befindlichen Dielectricums hervorgerufene electrodynamische Kraft // Ann.Phys., 1888 V.35. - P. 264 - 270.

2. Wilson H.A. On the Electric Effect of Roating a Dielectric in a Magneti Field // Philos. Trans. R. Soc. London, Scr. A, 1905 V.204. - P. 121 - 137.

3. Curie P. Sur la symétrie dans les phénomènes physiques, symétrie d'un champ électrique et d'un champ magnétique // J. Phys. 3 (Ser. III), 1894 P. 393- 415.

4. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Электродинамика сплошных сред. М.: ГИФМЛ, 1959. -С. 532.

5. Дзялошинский И.Б. К вопросу о магнитоэлектрическом эффекте в антиферромагнетиках // ЖЭТФ, 1959. Т. 37. - С. 881 - 882.

6. Астров Д.Н. Mai нитоэлектрический эффект в окиси хрома // ЖЭТФ, 1961. Т. 40.-С. 1035- 1041.

7. Государственный реестр открытий СССР Электронный ресурс. // URL:http://ross-nauka.nai od н!.

8. Folen V.J., Rado G.T., Stalder E.W. Anysotropy of the magnetoelectric effect in Сг20з //Phys. Rev. Lett., 1961.-V. 6.-№ 11.-P. 607-608.

9. Magnetoelectric interaction phenomena in crystals / Eds. Freeman A.I., Schmid H. -London, N.-Y., Paris: Gordon and Breach, 1975. P. 228.

10. Веневцев IO.H., Гагулин В.В., Любимов В.Н. Сегнетомагнетики. М.: Наука, 1982. - С. 224.

11. Звездин А.К., Пятаков А.П. Фазовые переходы и гигантский магнитоэлектрический эффект в мультиферроиках // УФН, 2004. Т. 174. - № 4. - С. 465 - 470.

12. Гуревич Л.Э., Филиппов Д.А. Нелинейный магнитолсктрический эффект // ФТТ, 1987. Т. 29. - №i 1. с. 3446 - 3448.

13. Кричевцов Б.Б., Писарев Р.В , Селицкий А.Г. Электромагиитооптический эффект в феррите-гранате иттрия Y3Fc5012 // Письма в ЖЭТФ, 1985. Т. 41. - № 6. - С. 259 -261.

14. Туров Е.А., Колчанов A.B., Меньшенин В.В., Мирсаев И.Ф., Николаев В.В. Симметрия и физические свойства ангиферромагнетиков. М.: Физматлит, 2001. С. 560.

15. Rado G.T. Mechanism of the magnetoelectric effect in antiferromagnetic // Phys. Rev. Lett., 1961. V.6.-№1 l.-P. 609-610.

16. Rado G.T. Statistical Theory of Magnetoelectric Effect in Antiferromagnetics //Phys. Rev. 1962. - V. 128. - P. 2546 - 2529.

17. Alexander S., Shtrikman S. On the Origin of Axial Magnetoelectric Effect on Сг20з // Sol. State. Comm., 1966. V. 4. - P. 115 - 125.

18. Asher E. The interaction between magnetization and polarization: Phenomenological symmetry consideration. // J. Phys. Soc. Jap., 1969. V.28. - P. 7 - 16.

19. White R.L. Microscopic Origins of Piezomagnetism and Magnetoelectricity // Magnetoelectric interaction phenomena in crystals / Eds. Freeman A.I., Schmid H. London, N.-Y., Paris: Gordon and Breach, 1975. - P. 4 - 43.

20. Rado G.T. Present status of the theory of magnetoelectric effect // Magnetoelectric interaction phenomena in crystals / Eds. Freeman A.I., Schmid H. London, N.-Y., Paris: Gordon and Breach., 1975. - P. 3 - 16.

21. Гуревич Л.Э., Филиппов Д.А. К теории линейного магнитоэлектрического эффекта в антиферромагпетиках // ФТТ, 1986 Т. 28. - №9. - С. 2696 - 2699.

22. Гуревич Л.Э., Филиппов Д.А. Нелинейный магнитоэлектрический эффект // ФТТ, 1987, т.29, в.11, с.3446-3448.

23. Bichurin M.I., Filippov D.A. The microscopic mechanism of the magnetoelectric effect in the microwave range // Ferroelectric, 1997, v.204, № 1-4, p.225-232

24. Бичурин М.И., Петров B.M. Влияние электрического поля на спектр антиферромагнитного резонанса в бораге железа // ФТТ. 1987. - Т. 29. - № 8. - С. 2509 - 2510.

25. Кричевцов Б.Б., Павлов В.В., Писарев Р.В. Невзаимпые оптические явления в антиферромагнетике Сг203 в электрических и магнитных полях // ЖЭТФ, 1988. Т. 94. - Вып 2. - С. 284-295.

26. Кричевцов Б.Б. Певзаимнос преломление света в борацитах R3B7O13X (R=Co, Cu,Ni, X=I, Br) // ФТТ, 2001. Т. 43. -№1. - С. 75-79.

27. Тарасснко С.В. Влияние электрического поля на структуру магнонного спектра ограниченного магнитодиэлектрика // ФТТ, 2002. Т. 44. - №5. - С. 872 - 880.

28. Бучельников В.Д., Шавров В.Г. Новые типы поверхностных волн в антиферромагнетиках с магнитоэлектрическим эффектом // ЖЭТФ, 1996. Т. 109. - № 2. - С. 706 -716.

29. Бучельников В.Д., Романов B.C., Шавров В.Г. Осциллирующие поляритоны в антиферромагнетиках с магнитоэлектрическим эффектом // РЭ, 1998. Т. 43. - № 1. - С. 85 - 89.

30. Buchelnikov V.D., Romanov V.S., Shavrov V.G. New types of surface waves in anti-ferromagnetics with magnetoelcctrical effect // Ferroelectrics, 1997. Vol. 204. - P. 247 -260.

31. Shavrov V.G., Tarasenko S.V. New mechanism of a surfacc magnetic polaritons formation in magnet with the linear magnetoelectric effect // Ferroelectrics, 2002. V. 279. - P. 3-17.

32. Туров E. Л. Может ли сосуществовать в антиферромагиетиках магнитоэлектрический эффект со слабым ферромагнетизмом и пьезомагнетизмом // УФН, 1994. Т.164. -№ 3. - С. 325-332.

33. Бичурин М.И., 11етров В.М., Фомич Н.Н., Яковлев Ю.М Магнитоэлектрические материалы. Физические свойства на сверхвысоких частотах: обзоры по электронной технике. Сер. 6, 1985. Вып. 2 (1113) - С. 1-80.

34. Бичурин М.И. и др. Магнитоэлектрические материалы: особенности технологии и перспективы применения // Сегнсгомагнитные вещества. М.: Наука, - 1990. - С. 118 -133.

35. Rivera J.-P. A short review of the magnetoelectric effect and related experimental techniques on single phase (multi-) ferroics // Eur. Phys. J. B. 2009. V. 71. - P. 299-313.

36. Khomskii D. Classifying multiferroics: Mechanisms and effects //Physics. 209. V. 2. -P. 20.

37. Пятаков Л.П. и Звездин А.К. Магнитоэлектрические материалы и мультиферро-ики // УФН. 2012. Т. 182. - № 5. - С. 593 - 620.

38. Van Suchtelen J. Product properties: A New Application of Composite Materials // Philips Res. Rep., 1972. V. 27. - P. 28 - 37.

39. Van Suchtelen J. Non structural Application of Composite Materials // Ann. Chem. Fr., 1980.-V. 5.-P. 139- 145.

40. Ryu J., Priya S., Uchino K., Kim H.E. Magnetoelectric Effcct in Composites of Magnetostrictive ad Piezoelectric Materials // J. Of Electroceramics. 2002. V. 8. - P. 107 - 119.

41. Newhman R.E., Skinner D.P., Cross L.E. Connectivity and Piczoelectric-Pyroelectric Composites // Mater. Bull. 1978. - V. 13. - P. 525.

42. Nan C.-W., Bichurin M.I., Dong S., Viehland D. and Srinivasan G. Multiferroic magnetoelectric composites: Historical perspective, status, and future directions // J. of Appl. Phys. -2011.-V. 103.-№031101.

43. Van den Boomgaard J., Terrel D.R., Born R.A.J, h Ap. An in situ grown eutectic mag-netoeleetrie composite material: Part 1 // J. Mater. Sci. 1974. - V. 9. - P. 1705 - 1710.

44. Van den Boomgaard J., Terrel D.R., Scholing J.H. An in situ grown eutectic magnetoe-lectric composite material: Part 2 // J. Mater. Sci. 1974. - V. 9. - P. 1710 - 1715.

45. Van den Boomgaard J., Van Run A.M.J.G., Van Suchtelen J. Piezoelectric-Piezomagnetic composites with magnctoelectric effect // Ferroelectrics. 1976. - V. 14. - P. 727 - 732.

46. Van den Boomgaard J. and Born R. A. J., "A sintered magnetostrictive composite material BaTi03-Ni(Co,Mn)Fe204 // J. Mater. Sci. 1978. - V. 13. - P. 1538 - 1539.

47. Ryu J.,Carado A., Uchino K. n ^p. Piezoelectric and Magnetoelectric properties of Lead Zirconatc Titanatc / Ni-Ferrite Particulate composites // J. of Electroceramics. 2001. -V. 7.-P. 17-24.

48. Patankar K.K., Nipankar R.P, Mathe V.L., Mahajan R.P., Patil S.A. Role of sintering on magnetoelectric effect in CuPei.gCro204 Bao.8Pbo.2Tio.8Zro.2Oj composite ceramics // Ceramics Int. 2001. - V. 27. - P. 853 - 858.

49. Srinivasa G., Rasmussen E.T., Bush A.A., Kamentsev K.E., Meshcheryakov V.F. and Fetisov Y.K. Structural and magnetoelectric properties of MPe204-PZT (M=Ni,Co) and Lax(Ca,Sr)ixMn03-PZT multilayer composites // Appl. Phys. A. 2004. - V. - P. 721 - 728.

50. Laletsin U., Padubnaya N., Srinivasan G., Devreugd C.P. Frequency dependence of magnetoelectric interactions layered structures of ferromagnetic alloys and piezoelectric oxides //Appl. Phys. A. 2004. - V. 78. - P. 33 - 36.

51. Laletsin V.M. and Srinivasan G. Magnetoelectric effects in composites of nickel ferrite and barium lead zirconatc titanate // Ferroelectrics. 2002. -V. 280. - P. 342 - 352.

52. Srinivasan G., Rasmussen E.T., Gallegos J., Srinivasan R., Bokhan Yu. and Laletin V.M. Magnetoelcctric bilayer and multilayer structures of magnetostrictive and piezoelectric oxides // Phys. Rev. B. 2001. - V. 64. - № 214408.

53. Srinivasan G. Magnetoelcctric Composites // Annu. Rev. Mater. Res. 2010. - V. 40. -P. 153- 178.

54. Priya S., Islam R., Dong S., Viehland D. Recent advancements in magnetoelectric particulate and laminate composites // J. Electroceram. 2007. - v. 19. - P. 147 - 164.

55. Fiebig M. Revival of the magnetoelectric effect // J. Phys. D: Appl. Phys. 2005. - V. 38.-P.R1 -R30.

56. Dong S., Zhai J., Li J.-F., Viehland D. Magnetoelectric effect in Terfenol-D/Pb(Zr,TiO)3/|j-metal laminate composites // Appl. Phys. Let. 2006. - V. 89. - № 122903.

57. Fei F., ChangPcng Z., Wei Y. Thickness effects on magnetoelectric coupling for Metglas/PZT/Metglas laminates// IM i UN Physics, Mechanics & Astronomy.-2010.

58. Pan D.A., Tian J.J., Zhang S.O., Sun J.S., Volinsky A.A., Qiao LJ. Geometry effects on magnetoelectric performance of layered Ni/PZT composites // Materials Science and Engineering B. 2009. -V. 163. - P. 114 - 119.

59. Pan D.A., Zhang S.G., Volinsky A.A., Qiao L.J. Shape and size effects on layered Ni/PZT/Ni composites magnetoelectric performance // J. Phys. D: Appl. Phys. 2008. - V. 41.-№ 172003.

60. He Z.L., Wang Y.G., Bi K. Strong magnetoelectric coupling in a Ni-Pb(Zr0.52Tio.48)03 bilayer derived from the hydrothermal method // Solid State Communications. 2010. - V. 150.-P. 1837 - 1839.

61. Laietin V. M., Paddubnaya N., Srinivasan G. et al. Frequency ad field dependence of megnetoelectric interactions in layered ferromagnetic transition metal-piezoelectric lead zir-conate titanate // Appl. Phys. Lett. 2005. - V. 87. - № 222507.

62. Srinivasan G., Rasmussen E.T., Hayes R. Magnetoelectric effccts in ferrite-lead zirconate titanate layered composites: The influence of zinc Substitution in fcrrites // Phys. Rev. B.-2003.-V. 67. № 014418.

63. Srinivasan G., DeVreugd C.P., Flattenery C.S., Laletsin V.M. and Paddubnaya N. Magnetoelectric interactions in hot-pressed nickel zinc ferrite and lead zirconate titanate composites // Appl. Phys. Lett. 2004. -V. 85. - № 13. - P. 2550 - 2552.

64. Mandal S.K., Srccnivasulu G., Petrov V.M., Srinivasan G. Flexural deformation in a compositionally stepped ferrite and magnetoelectric effects in a composite with piezoelectrics // Appl. Phys. Lett. 2010. - V. 96. - № 192502.

65. Sheikh A.D., Fawzi A. and Mathe V.L. Microstructure-propcrty relationship in magnetoelectric bulk composites // JMMM. 2011. - V. 323. - P. 740-747.

66. Duong G.V., Turtelli R.S., Groessinger R. Magnetoelectric properties of CoFe2C>4-BaTiC>3 core-shell structure composite studied by a magnetic pulse method // JMMM. 2010. -V. 322.-P. 1582-1584.

67. Chen X.M., Tang Y.II., Chen I.-W., Xu Z.C. and Wu S.Y. Dielectric and Magnetoelec-tric Characterization of CoFe204/Sro5Bao.5Nb206 Composites // J. of Appl. Phys. 2004. - V. 64.-№ 11.-P. 6520-6522.

68. Zeng M., Wan J.G., Wang Y. et al. Resonance magnetoelectric effect in bulk composites of lead zirconate titanatc and nickel ferrite // J. of Appl. Phys. 2004. - V. 95. - № 12. -P. 8069-8073.

69. Dong S., Zhai J., Bai F. et al. FeGa/Pb(Mgi/3Nb2/3)0j-PbTi03 magnetoelectric laminate composites // Appl. Phys. Lett. 2005. - V. 87.- № 222504.

70. Dong. S., Zhai Y., Bai F. et al. Magnetostrictive and magnetoelectric behavior of Fe-20 at. % Ga/Pb(Zr, Ti)03 laminates // J. of Appl. Phys. 2005. - V. 97. - № 103902.

71. Wang L. Du Z., Fan C. et al. Magnetoelectric properties of KGa/BaTiCh laminate composites //Journal of Alloys and Compounds. 2011. -V. 509. - P. 508-511.

72. Nan C.-W., Liu G., Lin Y. Influence of interfacial bonding on giant magnetoelectric response of multiferroic laminated composites of TbixDyxFe2 and PbZrxTiix03// Appl. Phys. Lett. 2003. - V. 83. - № 21. - P. 4366-4368.

73. Zhang N., Petrov V.M., Johnson T., Mandai S.K. and Srinivasan G. Enhancement of magnetoelectric coupling in a piezoelectric magnetostrictive semiring structure // J. of Appl. Phys. 2009. -V. 106. -№ 126101. - ,

74. Guo Y.-Y., Zhou J.-P., Liu P. Magnetoelectric characteristics around resonance frequency under magnetic field in Pb(Zr, Ti)03/Terfenol-D laminate composite // Curr. Appl. Phys. 2010. - V. 10. - P. 1092-1095.

75. Yao Y., llou Y., Dong S., et al Influence of magnetic fields on ihe mechanical loss of Terfeno l- D/PhZr-, )52Tiii i ) :/ 1er fen ol -D laminated composites // Journal of Alloys and Compounds. 2011. - V. 509. - P. 6920-6923.

76. Zhai Y., Dong S., Xing Z., Li J. and Viehland D. Giant magnetoelectric effect in Metglas/polyvinylidcne-fluoride laminates // Appl. Phys. Lett. 2006. - V. 89. - № 083506.

77. Park C.-S., Cho K.-IL, Arat M.A., Evey J. and Priya S. High magnetic field sensitivity in Pb(Zr, Ti)03-Pb(Mgi/ïNb2/V)0j single crystal/Terfenol-D/Mctglas magnetoelectric laminate composites // J. of Appl. Phys. 2010. - V. 107. - № 094109.

78. Xuan H.C., Wang L.Y., Ma S.C. et al. Large converse magnetoelectric effect in Metglas FeCoSiB and 0.7Pb(Mg,/3Nb2/3)03-0.3PbTi03 laminated composite // Appl. Phys. Lett. 2011. - V. 98. - № 052505.

79. Li M., Wang Y., Ilasanyan D., Li J. and Viehland D. Giant converse magnetoelectric effect in multi-push-pull mode Metglas/Pb(Zr, Ti)03/Metglas laminates // Appl. Phys. Lett. -2012.-V. 100. -№ 132904.

80. Hung D.S., Yao Y.D., Wei D.II. et al. Permittivity study of multiforme AIN/NiFe/AIN multilayer films // J. of Appl. Phys. 2008. - V. 103. - № 07E318.

81. Greve H., Woltcrmann E., Quenzer H.-J., Wagner B. and Quanclt E. Giant magnetoelectric coefficients in (Fc9oCo,o)78Sii2Bio-AlN thin film composites // Appl. Phys. Lett. 2010. -V. 98.-№ 182501.

82. Dong S., Li J.-F., Viehland D. A longitudinal-longitudinal mode TERFENOL-D/Pb(Mgi/3Nb2/3)03-PbTi03 laminate composite // Appl. Phys. Lett. 2004. - V. 85. - № 22. - P. 5305-5306.

83. Jin J., Lu S.-G., Chanthad C., Zhang Q., Haque М.Л., Wang Q. Multifcrroic Polymer Composites with Greatly Enhanced Magnetoelectric Effect under a Low Magnetic Bias // Adv. Mat. 2011. - V. 23. - P. 3853 - 3858.

84. Lin Y., Cai N., Zhai J., Liu G., Nan C.-W. Giant magnetoelectric effect in multiferroic laminated composites // Phys. Rev. B. 2005. - V. 72. - № 012405.

85. Gibson R.F. A review of recent research on mechanics of multifunctional composite materials and structures // Composite Structures. 2010. - V. 92. - 2793 - 2810.

86. Shvartsman V.V., Alawhne F., Borisov P., Kozodaev D and Lupasen D.C. Converse magnetoelectric effect in CoFe204-BaTi03 composites with a core-shell structure // Smart Mater. Struct. 2011. - V. 20. - № 075006.

87. Chen Y., Gao J., Fitchorov T. te al. Large converse magnetoclcctric coupling in Fe-CoV/lead zinc niobate-lead titanate heterostructure // Appl. Phys. Lett. 2009. - V. 94. - № 082504.

88. Höckel J.L., Wu ГГ. and Carman G.P. Voltage bias influence on the converse magneto-electric effect of PZT/Terfcnol-D/PZT laminates // J. of Appl. Phys. 2011. - V. 109. - № 064106.

89. Li S., Liu M., Lou J. et al. E-field tuning microwavc frequency performance of Co2FeSi/lead zinc niobatc-lcad titanate magnetoclectric coupling composites // J. of Appl. Phys. -2012.-V. 111. -№07C705.

90. Bichurin M.I., Filippov D.A., Petrov V.M. et al. Resonance marnctoelectric effects in layered magnetostrictive-pic7oelcctric composites // Phys. Rev. B. 2003. - V. 68. - № 132408.

91. Bichurin M.I., Petrov V.M., Petrov R.V. Direct and inverse mnyictoelectric effect in layered composites in elcctromcchanical resonance range: A review // JMMM. 2010.

92. Jahns R., Greve IL, Woltermann E., Quandt E., Knöchel R.II. ' roise Performance of Magnetometers With Resonant Thin-Film Magnetoelectric Sensors // I ¡ZEE Trans. Instrum. Meas. 2011. - V. 60. - No. 8. - P. 2995-3001.

93. Gao J., Shen Y., Wang Y., Finkel P., Viehland D. Mngnctoelectric Bending-Mode Structure Based on Mctglas-Pb(Zr,Ti)03 Fiber Laminates // ГНПЕ Tnms. Ultrason. Ferroel. Freq. Control. 2011. - V. 58. - No. 8. - P. 1545-1549.

94. O'Dell Т.Н. Pulse measurements of the magnetoelectric effect 1 Chromium oxide // IEEE Trans on Magnetics. 1966. - V. MAG-2. - No. 3. - P. 449 -152.

95. Ostashenko A.Y., Kamentsev K.E., Fetisov Y.K. et al. Magncti response of a multilayer ferrite-piezoelectric structure to magnetic field pulses // Technic;1' Phys. Lett. 2004. -V. 30.-No. 9.-P. 769-771.

96. Fetisov Y.K., Kamentsev K.E., Ostashenko A.Y., Srinivasan G. Wide-band characterization of a ferrite-piczoelectric multilayer using pulsed magnetic field / Solid State Communications. 2004. - V. 132.- P. 13-17.

97. Bueno-Baques D., Grossinger R., Schonhart M. ct al. rIhc ma1 nctoclectric effect in pulsed magnetic fields // J. Appl. Phys. 2006. - V. 99. - № 08D908.

98. Duong G. V., Turtelli R.S., Grossingcr R. Magnetoelcctric pi ^perties of CoFe2C>4-ВаТіОз structure composite studied by a magnetic pulse method // J. > 'agn. Magn. Mater.2010.-V. 332.-P. 1581-1584.

99. Liverts E., Grosz A., Zadov B.et al. Demagnetizing factors for two parallel ferromagnetic plates and their applications to magnetoelcctric laminated sensors // J. Appl. Phys.2011.-V. 109. № 07D703.

100. Wilson S.A., Jourdian R.P.J., Zhang Qi et al. New materials for micro-scale sensors and actuators. An engineering review // Mat. Sci. and Eng. R. 2007. - л . 56. - P. 1-129.

101. Ma J., Hu J., Li Z. and Nan C.-W. Recent progress in multifi rroic magnetoelectric composites: from bulk to thin films // Adv. Mat. 2012. - V. 23. - P. 10^2-1087.

102. Martin L.W., Ramcsh R. Multiferroic and magnetoelectric heten «structures // Acta materials 2012.

103. Wang T.-Z., Zhou Y.-II. A theoretical study of nonlinear ma* nctoclcctric effect in magnetostrictive-piezoclectric trilayer//Comp. Str.-2011. -V. 93.-P 1485-1492.

104. Chen W„ Zhu W„ Chen X.F., Sun L.L Preparation of (Nio.5Zno.5)Fe204/Pb(Zros3'rio47)05 thick films and their magnetic and і rroclcctric properties //Mat. Chem. and Phys. 2011. - V. 127. - P. 70-73.

105. Seguin D., Sunder M., Krishna L., Tatarenko A. and Moran P.D. Growth and characterization of epitaxial Fe0«Ga02/0.69PMN-0.31 Pt heterostructurcs // J. of Crystal Growth. -2009. V. 311. - P. 3235-3238.

106. Chen Y., Gao J., Fitchorov T. et al. Large converse magneto ^ xtric coupling in Fe-CoV/lead zinc niobate-lcad titanatc heterostructures // Appl. Phys. Let -2009. V. 64. - № 082504.

107. Chen W., Shannigrahi S., Chen X.F. et al. Multiferroic behaviorr and magnetoelectric effect in CoFc20,/Pb(Zr0.,/1'і0.47)03 thick films // Solid State C-nnmun cations. 2010. - V. 150.-P. 271-274.

108. Cho Y.-H., Martin L.W., Ilolcomb M.B. et al. Electric-field сон rol of local ferromag-netism using a magnetoelectric multiferroic // Nature Materials. 2008. V. 7. - P. 478-482.

109. Hu J.-M., Li Z., Wang J. and Nan C.W. Electric-field control oj strain-mediated magnetoelectric random access memory // J. of Appl. Phys. 2010. - V. 107 - № 093912.

110. Tiercelin N., Dusch Y., Klimov A. et al. Room tempera'ure magnetoclcctric memory cell using stress-mediated megnetoelastic switching in nanostiucturcd multilayers // Appl. Phys. Lett. 2011. - V. 99. - № 192507.

111. Wu Т., Bur Д., Wong К. et al. Electrical control of reversible and permanent magnetization reorientation for magnctoelcctric memory devices // Appl. Phys. 1 ett. 2011. - V. 98. -№ 262504.

112. Piramanayagam S.N., Tan H.K., Ranjbar M., et al. Magnetic interaction in perpendicular recoiding media with synthetic nucleation layers // Appl. Phys. Lett. 2011. - V. 98. - Y° 152504.

113. Schneider C.S. Effect of stress on the shape of ferromagnetic hysteresis loops // J. of Appl. Phys. 2005. - V. 97. - № 10E503.

114. Binek Ch., Hochstrat A., Chen X. et al. Electrically controlled exchange bias for spintronic applications // J. of Appl. Phys. 2005. - V. 97. - № 10C514.

115. Chen X., Hochstrat A., Borisov P., Kleemann W. Magnetoelecl-ic exchange bias systems in spintronics // Appl. Phys. Lett. 2006. - V. 89. - № 202508.

116. Kambale R.C., Jeong D.-Y., Ryu J. Current Status о Г Magnetoelectric Composite Thin/Thick Films // Adv. In Cond. Mat. Phys. 2012. - № 8246 13.

117. Martin L.W., Ramesh R. Multiferroic and magnetoelectiic hetcrostructures // Acta Ma-teriale. 2012.

118. Vopsaroiu M., Blackburn J., Cain M.G. A new magnetic recording read head technology based on the magneto-electric effect // J. Phys. D: Appl. Phys. 2007. - V. 40. - P. 5027-5033.

119. Бичурин М.И., Негров B.M., Лаврентьева K.B. и TTcipoB Р.В. Изгнбные колебания двухслойной магнитострикционно-пьезоэлектрическоп структуры // Вестник Новгородского Государственного Университета. 2011. - № 65. - С. 11 - 13.

120. Бардзокас Д.И., Зобин А.И., Сенник Н.А., Фильштл некий M.JI. Магматическое моделирование в задачах механики связанных полей. Т.2 М.: КомТСнига, 2005 - С. 376.

121. Остащенко АЛО. Магнитоэлектрический эффект и многослойных плёночных структурах ферромагпетик-пьезоэлектрик Дисс. канд. фич. мат. наук. Москва. 2006. -149 с.

122. Lou J., Liu М., Reed D., Ren Y.H. and Sun N.X. Elccti ic field modulation of surface anisotropy and magncto-dynamics in multiferroic heterostructuies // J. rf Appl Pliys.- 2011. -V. 109. № 07D731.

123. Li Z., Wang J., Lin Y., Nan C.W. A magnetoelectric memory ccll with coercivity state as writing data bit // Appl. Phys. Lett. 2010. - V 96. - № 162505.

124. Shi Z., Wang S.P., Liu X.P., Nan C.W. A four-state memory ccll based on magnetoelectric composite // Chinese Science Bulletin. 2008. - V. 58. - Ya 14. -P. 2135 - 2138.

125. Fang F., Xu Y .Т., Xhu W.P., and Yang W. A four-stale magnc'oelecbi • coupling for embedded piezoclectric/magnetic composites // J. of Appl. Phys. 2011. - V. 110. - № 084109.

126. Dai X., Wen Y., Li P., Yang J., Li M. Energy harvest mg from mechanical vibrations using multiple magnetostrictive/piezoelectric composite transducers // Sensors and Actuators: APhysica.-2010.

127. Mateu L., Moll F. Review of Energy Harvesting Techniques an ! Appl i с .itions for Microelectronics // the Proceedings of the SPIE Microtechnolog es for the New Millennium. -2005.-P. 359-373.

128. Dai X., Wen Y., Li P., Yang J., Zhang G. Modeling, clu acterization and fabrication of vibration eneigy harvester using Terfenol-D/PZT/Terfenol-D < i mposit4 transducer // Sensors and Actuators A: Physical. 2009. - V. 156. - P. 350-358.

129. Li P., Wen Y., Liu P., Li X., Jia C., A magnetoelectric energy I arvestand management circuit for wireless sensor network // Sensors and Actu. ts A: Physical 2010. - V. 157.-P. 100-106.

130. Zhai J., Xing Z., Dong S., Li J., and Viehland D. Dt '--ction of pico-Tesla magnetic fields using magneto-electric sensors at room temperature // Aprl. Phys Lett. 2006. - V. 88. -№062510.

131. Dong X.W., Wang В., Wang K.F., Wan J.G., Liu J.-M. Ultra sensitr ■ detection of magnetic field and its direction using bilayer PVDF/Metglas l;v inate // Sensors and Actuators A: Physical. 2009. - V. 153. - P. 64-68.

132. Фетисов JI.IO., Каменцев К.Е., Фетисов Ю.К. Влияние электрического поля на характеристики магнитоэлектрического взаимодействия в композн гной структуре ферромагнетик сегпетоэлекгрик //ФТТ. - 2009. - Т. 51. - В. 1 1. - С. 2175- 2179.

133. Фетисов Л.Ю., Чаплин Д.В., Перов Н.С., Фетисов Ю.К. Магнитоэлектрический эффект в планарных структурах аморфный ферромагнетик FeNiSiC пьезоэлектрик //ЖТФ. - 2011. - Т. 81. - В. 4. - С. 56-61.

134. Фетисов Л.Ю., Бую А.А., Каменцев К.Е., Мещеряков В.Ф., Фетисов Ю.К., Чашин Д.В. Низкочастотный магнитоэлектрический эффею в комиозиттюп планарной структуре галфенол цирконат-титапат свинца //ЖТФ. - 2<'г)9. - Т. 79. - В. '>. - С. 71-77.

135. Fetisov L.Y., Kamcntsev К.Е., Srinivasan G., Fetisov Y.K., Chashin D.V. Converse magnetoelectric effects in a galfcnol and lead zirconate titanatc h¡layer //I. Appl. Phys. 2009. -V. 105.-№. 123918.

136. Тимошенко, С.П. Колебания в инженерном деле: Издательство «Наука». 1967. -С. 444.

137. Fetisov Y.K., Petrov V.M., Srinivasan G. Inverse ma.'.netoelcc trie effect in a ferromagnetic-piezoelectric layered structure // J. Mater. Research. 2007. - V. 22. - N. 8. - P. 2074-2080.

138. Dong S., Zhai J., Wang N. et al. Fe-Ga(Mgi/3Nb2/3)0.i-PbTi03 magnetoelectric laminate composites // Appl. Phys. Lett. 2005. - V. 87. - № 222504.

139. Fetisov Y.K., Kamcntsev K.E., Srinivasan G., Frequen' у dependence of magnetoelectric voltage for a multilayer ferrite-piezoelectric structure with. • nite coi ducti\ it;. Integr. Fer-roelctr. 106 (2009) 1-6.

140. Фетисов Л.Ю., Перов H.C., Фетисов Ю.К. Резон,'ченое магнитоэлектрическое взаимодействие в несимметричной биморфной структуре ('ерромагпетик сегнетоэлек-трик // ПЖТФ. - 2011. - Т. 37. - В. 6. - С. 1-7.

141. Fetisov L.Y., Perov N.S., Fetisov Y.K., Srinivasan С. and Peirov V.M. Resonance magnetoelectric interactions in an asymmetric ferromagnetic-f моеЬс'л 'с layere ! ; iructures // J. Appl. Phys.-2011. -V. 109. -№053908.-P. 1-4

142. Record P., Popov C, Fletcher J., Abraham E., Huang Z., Chan^ II., AVluiUnore R.W. Direct and converse magnetoelcctic effect in laminate bond (I Terfcnol-D/PZT composites Sens. & Actuat. В 126 (2007) 344-349.

143. Fetisov Y.К., Kamcntsev К.Е., Chashin D.V., Fetisov L.Y., Srinivasan G., Converse magnetoelectric effccts in a galfenol and lead zirconate titanate bilayer. J. Appl. Phys. 105 (2009) 123918.

144. Fetisov Y.K., Petrov V.M., Srinivasan G., Inverse magnetoelectric effects in a ferromagnetic piezoelectric layered structure, J. Mater. Res. 22 (2007) 2074-2080.

145. Фетисов JT.IO. Резонансный магнитоэлектрический эффект в композитной структуре кварц-феромагнетик // Напо- и микросистемная технгка. 2012. - Т. 6. - С. 14-16.

146. Sreenivasulu G., Fetisov L.Y., Srinivasan G., Fetisov Y.K. Piezoelectric single crystal langatate and ferromagnetic composites: Studies on low-freqnency and resonance magnetoelectric effects // Appl. Phys. Let. 2012. - V. 100. - №. 052901.

147. Fetisov L.Y., Srinivasan G., Fetisov Y.K. Influence of bias electrical on magnetoelectric interactions in ferromagnetic-piezoelectric layered structures// Appl. Phj's. I ett. 2009. -V. 94.-№. 1325007.

148. Bichurin M.I., Fillipov D.A., Petrov V.M., Laietin IJ. and Srinivasan G Resonance Magnetoelectric effects in layered magnetostrictive piezoelectric composite // Phys. Rev. B. - 2003. - V. 68.-№ 132408.

149. Яффе Б., Кук У., Яффе Г. Пьезоэлектрическая керампка//М.Мир. 1974. - С. 288.

150. Bueno-Baques D., Grossinger R., Schonhart M. et al. The magnctoclectric effect in pulsed magnetic fields // J. Appl. Phys. 2006. - v. 99. - №. 08D908.

151. Fetisov L.Y., Chashin D.V., Fetisov Y.K., Segalla A.O., and Srinivasan G. Resonance magnetoelectric effects in a layered composite under magnetic and elcctrical exci' 'ions //J. of Appl. Phys. 2012. - V. 112. - №. 014103.

152. Liverts E., Grosz A., Zadov B. et al. Demagnetizing factors for two para1' -1 ferromagnetic plates and their applications to magnetoelectric lamina:cd sensors // J. Л; Phys. -2011.-v. 109.-№. 07D703.