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| 有限输入阻抗下压电/磁伸层叠材料磁电效应理论及实验 |
| 骆英1, 鲍丙豪2 |
| (1)江苏大学理学院,镇江 212013; (2)江苏大学微纳科学技术研究中心,镇江 212013 |
| Theoretical and experimental study on magnetoelectric effect in laminated composites of magnetostrictive and piezoelectric materials with finite input impedance |
| Bao Bing-Hao1, Luo Ying2 |
| (1)Micro-Nano Science and Technology Research Center, Jiangsu University, Zhenjiang 212013, China; (2)School of Science, Jiangsu University, Zhenjiang 212013, China |
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摘要： 将磁致伸缩材料及压电材料本构方程与运动方程结合,考虑压电材料具有的高输出阻抗的特点及测试设备的有限输入阻抗和传输信号引线电容对磁电效应输出电压的影响,推出了Terfenol-D巨磁伸材料与横向极化Pb(Zr1-xTix)O3压电材料的磁电效应理论,研制了由一维磁伸材料构成的三明治结构元件并对其性能进行了测试,采用考虑了测试系统有限输入阻抗后建立的磁电效应理论结果与实验结果更符合.理论结果表明磁电元件在有限输入阻抗
关键词：
磁电效应
有限输入阻抗
压电/磁伸复合
一维磁伸材料
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Abstract： Combining the motion equation with the constitutive equations of the magnetostrictive and piezoelectric materials and considering the influence of the finite input impedance of the capacitance of coaxial cable and the measuring instrument on output voltage produced by magnetoelectric element, the theoretical formula of magnetoelectric voltage sensitivity was derived. A sandwich structureed magnetoelectric element consisting of one-dimensional terfenol-D thin bars and transversely polarized Pb(Zr1-xTix)O3 piezoelectric materials was developed. The property of the element was tested also. The theoretical results are in better agreement with the experimental after taking account of the finite input impedance. The theoretical results show that the magnetic sensitivity of the magnetoelectric element at lower excitation frequency and with finite input impedance is about 150 mV/Oe, while the magnetic sensitivity in open circuit situation is about 290 mV/Oe.
Keywords：
magnetoelectric effect
finite input impedance
piezoelectric-magnetostrictive composite
one-dimensional magnetostrictive material
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收稿日期: 2010-03-12
出版日期: 2011-01-15
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| 基金: 国家高技术研究发展计划(863)项目(批准号:2009AA03Z107),国家自然科学基金(批准号:50875114), 江苏大学高级人才专项基金(批准号:03JDG-012)资助的课题. |
| 引用本文: |
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鲍丙豪,骆英. 有限输入阻抗下压电/磁伸层叠材料磁电效应理论及实验. 物理学报, 2011, 60(1): 017508.
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| Cite this article: |
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Bao Bing-Hao,Luo Ying. Theoretical and experimental study on magnetoelectric effect in laminated composites of magnetostrictive and piezoelectric materials with finite input impedance. Acta Phys. Sin., 2011, 60(1): 017508.
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| URL: |
| http://wulixb.iphy.ac.cn/CN/Y2011/V60/I1/017508 |
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2011, Vol. 60 
