退磁因子对PZT/Terfenol-D圆柱复合结构中磁电效应行为影响的研究文献综述
2020-07-01 20:54:15
文 献 综 述 磁电效应 表征介质磁学性质的序参量磁化强度(M)和表征介质介电性质的序参量电极化强度(P)之间存在某种耦合作用,在外加电场作用下介质内部首先会产生一定的极化强度,在某种内在物理机制作用下介质的磁学性质也会发生改变;或者在外加磁场的作用下介质内部首先产生一定的磁化强度,随之介质的电极化性质也会发生改变,以上两种现象一并称为磁电效应(Magnetoelectric Effect) 【1】。
正磁电效应和逆磁电效应合称磁电效应,如图1所示。
正磁电效应可用磁电系数α_E或磁电压系数α_V来表征,即: α_E=dE/dH=1/CD dQ/dH 式中,dH为测试时在偏置磁场H_bias基础上所叠加的一个小微扰交变磁场,dE为由于样品在外加磁场诱导下极化强度发生改变而产生的微小交变电场,C为样品相应的电容,D为样品的厚度,dQ为样品在磁场诱导下表面产生的感应电荷量。
磁电系数α_E的单位是V/(cm#183;Oe) 或V/A。
显然,α_E与材料的形状和尺寸有关,因此它一般用来作为材料磁电性能大小的衡量标准。
逆磁电效应可用电诱导磁系数α_M来表征,即: α_M=(dM/dE)_H 式中,H为测试时所施加的恒定偏置磁场H_bias,dE近为在偏置磁场H_bias基础上所叠加的一个小微扰交变电场,dM为在外加电场作用下样品中所产生的诱导磁化强度。
电诱导磁α_M系数的单位是A/V。
实际上,正磁电效应和逆磁电效应可用另外-个统一的磁电转换系数α来表示,即: α=(dP/dH)_E=μ_0 (dM/dE)_H 式中,电极化强度P=Q/S,Q是样品表面感应电荷量,S为产生感应电荷的相应单侧表面积。
磁电转换系数α的单位是s/m或C/(m#183;A)。
而且磁电转换系数α与磁电系数、α_E电诱导磁系数α_M存在如下关系:α=ε_r ε_0 α_E , α_E的增大很大程度上取决于小的介电常数ε_r。