Модуляция магнитоимпеданса в планарной магнитоэлектрической гетероструктуре ферромагнетик - пьезоэлектрик

Эффект гигантского изменения импеданса ферромагнитных материалов под действием внешнего магнитного поля широко применяют для создания высокочувствительных датчиков магнитных полей. Цель данной работы состояла в демонстрации возможностей управления величиной магнитоимпеданса в структуре ферромагнетик-пьезоэлектрик с помощью электрического поля. Метод. в измерениях использовали планарную гетероструктуру, содержащую полоску из аморфного ферромагнетика Metglas толщиной 25 мкм и длиной 25 мм, механически соединенную с биморфом толщиной 0.5 мм и длиной 30 мм из пьезокерамики цирконата-титаната свинца. через полоску пропускали переменный ток с частотой 30 кгц...10 мгц, структуру помещали в продольное постоянное магнитное поле 0...500 Э, к пьезобиморфу прикладывали переменное электрическое поле напряженностью до 400 В/см с частотой 60 гц...50 кГц и регистрировали изменение величины импеданса полоски. Результаты. в отсутствие электрического поля обнаружено сужение области магнитных полей существования магнитоимпеданса при уменьшении частоты тока и насыщение магнитоимпеданса в магнитных полях выше 334 Э. Максимальная величина магнитоимпеданса достигала 18% при частоте тока через полоску 1 МГц. приложение электрического поля к пьезобиморфу приводило к появлению в спектре частот напряжения на ферромагнитном слое боковых составляющих, что освидетельствует об амплитудно-фазовой модуляции магитоимпеданса. коэффициент амплитудной модуляции достигал максимального значения 6$\cdot$10$^{-3}$ при частоте электрического поля 11.2 кгц и монотонно падал при увеличении магнитного поля. модуляция магнитоимпеданса возникает в результате обратного магнитоэлектрического эффекта в гетероструктуре, приводящего к модуляции намагниченности ферромагнитного слоя и последующему изменению относительной магнитной проницаемости и толщины скин-слоя в ферромагнетике. Результаты могут быть использованы для создания датчиков магнитных полей, управляемых электрическим полем.