GMM，PZT和弹性基板复合磁电耦合效应研究

将超磁致伸缩材料（GMM）、压电材料（PZT-5H）复合于弹性基板上，利用共振原理构造了一种新型的磁电换能器。当激励磁场的频率等于或者接近于弹性基板的固有频率时，GMM将驱动弹性基板振动并发生共振，粘结于基板上的压电材料的输出电压将达到极大。实验研究表明，该器件的磁电耦合电压曲线呈现多个峰值，在800Oe偏置磁场和1Oe交变磁场激励下，谐振点处的磁电耦合电压系数达到1.552V/Oe。     

GMM,PZT和弹性基板复合磁电耦合效应研究

将超磁致伸缩材料(GMM)、压电材料(PZT-5H)复合于弹性基板上,利用共振原理构造了一种新型的磁电换能器.当激励磁场的频率等于或者接近于弹性基板的固有频率时,GMM将驱动弹性基板振动并发生共振,粘结于基板上的压电材料的输出电压将达到极大.实验研究表明,该器件的磁电耦合电压曲线呈现多个峰值,在800 Oe偏置磁场和1 Oe交变磁场激励下,谐振点处的磁电耦合电压系数达到1.552 V/Oe.     

压电压磁三明治结构小样品的磁电耦合效应

研究了PMN-PT/Terfenol-D/PMN-PT三明治结构复合材料中的磁电耦合效应.通过电诱导磁测试系统得到该3层结构的电诱导磁转化系数,在电-机械谐振频率225 kHz时为6.94×10-7 s/m,是个较大的转化系数.磁电压的相位在谐振频率附近增加了0.75π～π,且样品与磁场中的方向也对电场诱导磁输出的贡献不同.     

GMM和SAW谐振器复合磁传感器设计与分析

提出了一种新的超磁致伸缩材料（GMM）和声表面波（SAW）谐振器构成的复合磁传感器，将磁场中GMM的应力应变传递到SAW谐振器上，改变其谐振频率，检测谐振频率进行磁场测量。推导了复合磁传感器在磁场中的频率响应及磁场-频率偏移量关系，并对传感器的静态特性进行了测试。分析表明该传感器为低通系统，截止频率约为14.34Hz。实验验证了复合传感器的最高静态灵敏度可达到190Hz/Oe。     

GMM和SAW谐振器复合磁传感器设计与分析

提出了一种新的超磁致伸缩材料(GMM)和声表面波(SAW)谐振器构成的复合磁传感器,将磁场中GMM的应力应变传递到SAW谐振器上,改变其谐振频率,检测谐振频率进行磁场测量.推导了复合磁传感器在磁场中的频率响应及磁场-频率偏移量关系,并对传感器的静态特性进行了测试.分析表明该传感器为低通系统,截止频率约为14.34 Hz.实验验证了复合传感器的最高静态灵敏度可达到190 Hz/Oe.     

GMM和SAW谐振器复合磁传感器设计与分析

提出了一种新的超磁致伸缩材料(GMM)和声表面波(SAW)谐振器构成的复合磁传感器,将磁场中GMM的应力应变传递到SAW谐振器上,改变其谐振频率,检测谐振频率进行磁场测量。推导了复合磁传感器在磁场中的频率响应及磁场-频率偏移量关系,并对传感器的静态特性进行了测试。分析表明该传感器为低通系统,截止频率约为14.34Hz。实验验证了复合传感器的最高静态灵敏度可达到190Hz/Oe。     

基于GMM逆效应压力传感器的结构设计与研究

从传统压力传感器结构和超磁致伸缩材料逆效应原理入手,通过对闭合磁路和偏置磁场的研究,设计出一种新型的超磁致伸缩压力传感器,通过结构内部的霍尔传感器测量磁通量实现静态力的测量。利用Comsol软件进行有限元仿真,重点研究闭合磁路对磁通量的影响以及偏置磁场对传感器输出特性的影响规律。仿真结果表明:当采用闭合磁路装置时,能够对磁通进行引导,几乎没有漏磁通现象;存在一个最佳偏置电流(偏置磁场)使得传感器的灵敏度最高,求得灵敏度为0.44 mV/N。这为后面超磁致伸缩逆效应压力传感器的深入研究提供了一种技术途径。     

基于ScAlN/FeGa结构的磁电声表面波谐振器

该文研究基于磁致伸缩FeGa合金衬底的磁电声表面波(SAW)谐振器。首先,在FeGa磁致伸缩衬底上溅射沉积了ScAlN压电薄膜,完成了单端口声表面波谐振器的制备;其次,采用X线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)等手段对ScAlN薄膜进行结构分析;最后,采用矢量网络分析仪和微波探针台测试S参数和群时延。结果表明,ScAlN薄膜晶粒呈柱状生长且具有高度(002)取向,薄膜表面粗糙度在2.36nm左右;当ScAlN压电薄膜厚为0.7μm,波长为15.74μm时,SAW谐振器的谐振频率为218.75 MHz,相速度为3 443m/s,机电耦合系数为0.06%,与COMSOL仿真计算结果较吻合。     

磁电子学与巨磁电阻效应的发展和应用

本文在论述磁电子学兴起的基础上,对磁电阻效应的发展历史进行了简要描述。同时,对磁电子学的理论基础进行了重点阐述,并概括了巨磁电阻效应的应用现状。     

电可控机电耦合特性的研究

基于经典的压电学第一，第二类方程，引入铁电体中普遍存在的电致伸缩效应，本文导出了电可控机电耦合特性的关系式，该式表明电可控机电耦合效应主要起源于铁电体的电致伸缩效应，电致伸缩效应愈强，可控范围愈大；具有弥散相变的铁电体可控范围要远大于尖锐相变的铁电体。理论结果和实验相一致。     

PZT压电陶瓷的总剂量辐照效应实验研究

采用传统固相反应法制备PZT压电陶瓷材料,并制作成平行平板无源电容器结构。在ELV-8电子直线加速器上对其进行总剂量辐照效应实验,对辐照前后PZT材料的介电和压电性能参数进行了测试和比较。实验结果表明,PZT材料平行平板电容器的压电性能抗总剂量水平可达2×108rad(Si),领先国际水平。     

不同铅气氛对0.2PZN-0.8PZT压电陶瓷性能的影响

采用二次合成法制备了掺锰三元系压电陶瓷0．2PZN-0．8PZT，系统研究了铅气氛和非铅气氛条件对陶瓷显微组织，介电性能及压电性能的影响规律并探讨了铅气氛的作用机制。实验结果表明，加铅气氛保护的试样在研究的烧结温度范围内(1050～1200℃)具有良好的微观形貌，晶粒大小均匀、致密，综合压电性能优于未加铅气氛保护烧结的试样。     

基于预置压电阵列的Lamb波检测技术研究

针对传统智能结构中多组传感器嵌入存在分散性的问题,成功研制了一种新型的预置压电传感器阵列。该预置传感器阵列综合采用了柔性印刷电路技术和压电超声换能技术,给出了压电传感器阵列的设计方案,对其进行了电学性能测试,并应用在某大面积复合材料构件上。结果表明,该传感阵列法可提高多组传感器布设时的一致性,便于快速、有效地在被检测结构中布置大量的传感器,且该技术对结构损伤状况反映灵敏。     

基于Si弹性层优化的悬臂梁式微压电驱动器

基于压电材料的逆压电效应,设计并制备了悬臂梁式微压电驱动器,通过电能到机械能的转换,完成装置的位移输出任务.基于悬臂梁式微压电驱动器的设计和仿真,得出该微驱动器Si弹性层的最佳厚度为0.12 mm,仿真结果显示压电层与弹性层厚度比为2～3时,尖端位移输出较大,并模拟了其电压-位移输出情况.采用共晶键合的工艺制备了以PZ...     

PZT厚膜的制备及电性能研究

用溶胶-凝胶法制备出锆钛酸铅(PZT)粉体,与流延胶以一定配比混合后流延成型,坯膜于1 100℃高温烧结2h得到PZT厚膜.利用XRD和SEM研究其组织结构,同时测试其相关电性能.结果表明,以10 mL流延胶中加入120 g PZT粉的配比进行流延较合适;得到厚度约为200 μm的钙钛矿结构压电厚膜无裂纹、晶粒尺寸小且分布均匀,其压电常数d33为109 pC/N.在1 kHz测试频率下,其介电常数为179,介电损耗为0.4.     

横向超结器件衬底辅助耗尽效应的研究与展望

横向超结双扩散MOS (SJ-LDMOS)的性能优越,在高压集成电路和功率集成电路中具有广阔的应用前景,而衬底辅助耗尽效应是制约横向超结功率器件性能的重要因素之一.分析了SJ-LDMOS衬底辅助耗尽效应的产生机理,总结了当前国内外消除SJ-LDMOS衬底辅助耗尽效应的技术,比较了各种技术的比导通电阻与击穿电压的关系.最后,从设计技术、工艺及理论模型三个方面,对横向超结器件的发展方向进行了展望.     

GMM高速开关阀用液压放大器建模与实验

针对超磁致伸缩直驱式高速开关阀阀芯位移小的问题,设计了一种活塞-薄片式的液压放大器,利用"钱氏法"和"S.Way解"建立了薄片大挠度变形模型;考虑油液有效体积弹性模量的影响,建立了液压放大器位移的输入-输出模型。仿真与实验结果表明,当液压放大器输入位移为0～51.1μm时,输出位移为0～470μm,放大倍数大于9倍,频响在150 Hz左右。