Магнитоэлектрический эффект в магнитострикционно-пьезоэлектрических мультиферроиках

Abstract

Дан анализ современного этапа изучения магнитоэлектрических (МЭ) композиционных мультиферроиков. В материалах такого рода МЭ эффект проявляется как следствие магнитострикционных и пьезоэлектрических свойств компонентов. Упругое механическое взаимодействие между магнитострикционной и пьезоэлектрической фазами дает гигантский магнитоэлектрический отклик в магнитоэлектрических композиционных материалах. Вблизи электромеханического резонанса МЭ эффект усиливается более чем в 100 раз. Интерес, связанный с возможностью построения интегральных устройств, вызывают недавно полученные наноструктурные композиты из сегнетоэлектрических и магнитных оксидов, выполненные в виде пленок на подложке. МЭ взаимодействие между сегнетоэлектрическими и магнитными оксидами, имеющими размеры порядка нанометров, такое же, как и у обычных композиционных материалов. Подобно объемным МЭ композитам, среди возможных применений МЭ эффекта в нанокомпозитах следует указать датчики, преобразователи и разнообразные устройства чтения–записи.

Дано аналіз сучасного етапу вивчення магнітоелектричних (МЕ) композиційних мультифероїків. У матеріалах такого роду МЕ ефект проявляється як наслідок магнітострикційних та п'єзоелектричних властивостей компонентів. Пружна механічна взаємодія між магнітострикційною та п'єзоелектричною фазами дає гігантський магнітоелектричний відгук у магнітоелектричних композиційних матеріалах. Поблизу електромеханічного резонансу МЕ ефект підсилюється більш ніж в 100 разів. Інтерес, пов'язаний з можливістю побудови інтегральних обладнань, викликають недавно отримані наноструктурні композити із сегнетоелектричних й магнітних оксидів, яки виконано у вигляді плівок на підкладці. МЕ взаємодія між сегнетоелектричними й магнітними оксидами, що мають розміри порядку нанометрів, така ж, як і у звичайних композиційних матеріалів. Подібно об'ємним МЕ композитам, серед можливих застосувань МЕ ефекту в нанокомпозитах слід указати датчики, перетворювачі й різноманітні обладнання читання-запису.

Present studies of magnetoelectric (МE) composite multiferroics are analyzed. In such materials the МE effect arises from magnetostriction and piezoelectric properties of components. The elastic mechanical interaction between magnetostriction and piezoelectric phases results in a giant magnetoelectric response in magnetoelectric composite materials. In the vicinity of electromechanical resonance the МE effect is enhanced more than by a factor of 100. Interest in possible construction of integrated devices has been provoked by recent nanostructural composites of ferroelectric and magnetic oxides prepared in the film-onsubstrate form. The МE interaction between ferroelectric and magnetic oxides of nanometers size is the same as that in common composite materials. Like bulk МE composites, the МE effect in nanocomposites may be applied in converters sensors, transducers, and in a variety of reproducing-recording devices.