厚度剪切模式铌酸锂基复合材料的磁电性能优化

作     者：辛成舟 马健男 马静 南策文 Xin Cheng-Zhou;Ma Jian-Nan;Ma Jing;Nan Ce-Wen

作者机构：清华大学材料学院新型陶瓷与精细工艺国家重点实验室北京100084 

出 版 物：《物理学报》 (Acta Physica Sinica)

年 卷 期：2017年第66卷第6期

页      面：268-276页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 0704[理学-天文学] 

基　　金：国家自然科学基金(批准号:51402164)资助的课题~~ 

主　　题：厚度剪切模式 铌酸锂 磁电复合结构 

摘      要：通过弹性力学方法计算了基于厚度剪切模式的铌酸锂(LiNbO_3)基磁电复合材料磁电系数与铌酸锂晶体切型、磁致伸缩材料种类、材料尺寸的关系,并讨论了两种不同复合结构边界条件对剪切磁电性能的影响.计算结果表明:(xzt)30°切型铌酸锂单晶具有最大剪切压电系数dp15,制作成的复合材料具有最大剪切磁电系数αE15;通过两相尺寸优化,伸缩-剪切模式Terfenol-D/LiNbO_3复合材料最大剪切磁电系数为24.13 V/(cm·Oe),剪切-剪切模式Metglas/LiNbO_3复合材料最大剪切磁电系数为11.46V/(cm·Oe).实验结果与理论计算规律相符,研究结果为剪切磁电复合结构的设计、剪切模式铌酸锂切型的选择优化提供了指导,有望利用高机械品质因数Q_m值的铌酸锂单晶设计高频谐振磁场探测器.