摘要磁电效应是基于铁磁材料的磁致伸缩效应和铁电材料的压电效应相互作用形成的耦 合效应。磁电复合材料正是利用此效应构成的新型信息功能材料，与单相磁电材料相比， 具有较大的磁电系数。基于磁电复合材料制备的磁电传感器可实现低成本，低功耗，高 灵敏度的器件需求，具有广阔的应用前景。本毕业设计分别制备了 multi-push-pull 模式和 L-T 模式的磁电传感器，并在被动式探测、主动式探测两种探测模式下，分别测试了传感 器于低频、谐振态下的磁电性能。76021

毕业论文关键词磁电效应磁电复合材料磁电传感器被动式探测主动式探测

毕 业 设 计 说 明 书 外 文 摘 要

Title  Study of high performance heterostructure magneticsensor

Abstract Heterosturctural magnetoelectric (ME) effect is product effect based on the magnetostrictive effect of ferromagnetic materials and the piezoelectric effect of ferroelectric materials mediated by the interaction。 ME composite is a novel information functional material。 Relative to the single-phase magnetoelectric materials, the ME heterostructure exhibits much larger ME coefficient at room temperature。 ME sensor based on the composite have notable superiorities of low cost, low power consumption and high sensitivity, which make them promise in next generation magnetic field sensors。 In this thesis, I have prepared magnetic sensors with multi-push-pull and L-T mode。 Then the sensors were measured at low frequencies and resonance with operation in passive and active detections, respectively。

Keywords magnetoelectric effect magnetoelectric composite magnetic field sensor passive detection active detection

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目录

绪论1

1。1磁电材料及磁传感器简介1

1。2磁电材料的发展历程2

1。2。1单相磁电材料2

1。2。2复相磁电材料3

1。3传统磁传感器介绍5

1。3。1磁棒5

1。3。2磁通门5

1。3。3光泵6

1。3。4超导量子干涉仪7

1。4毕业设计研究内容8

实验方法9

2。1实验设备9

2。2实验材料及样品制备

2。3实验样品的测试原理 结果与讨论

3。1测试 multi-push-pull 模式传感器性能 

3。1。1被动式探测

3。1。2主动式探测 。

3。2测试 L-T 模式传感器性能 

3。2。1被动式探测 

3。2。2主动式探测 

结论

致谢 

参考文献 

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1绪论

1。1磁电材料及磁传感器简介

1994 年，瑞士科学家 Schmid 提出了多铁性材料的概念，所谓的多铁性材料（multiferroics） 是指材料中包含两种及两种以上铁的性能，这些铁的基本性能包括铁电性（反铁电性）、铁磁 性（反铁磁性）和铁弹性[1,2]。而磁电材料既有铁电性又含有铁磁性，是一种新型信息功能材 料。当磁电材料处于一定温度下时可同时存在自发极化和自发磁化，由于它们的同时存在引 起了一种新的物理效应——磁电耦合效应，如图 1。1。基于此效应，磁电材料可用来制成磁传 感器、能量收集器、可调微波器件、信息存储器件等等，其相比于传统同类器件优异的性能， 使得磁电材料一经问世便受到高度关注。

图 1。1磁电效应示意图

以应用于磁传感器来讲，磁电复合材料被制成探头来感应磁场的变化。其中，磁电材料 作为磁传感器的核心部件，其性能高低直接影响到传感器的灵敏度、频带、量程等性能参数。 所以，想要得到高性能的磁传感器前提就是所使用的磁电复合材料的磁电性能优异。磁电材 料的性能用磁电系数表示，分为电压磁电系数、电荷磁电系数、电流磁电系数三种类型，电 压磁电系数