题目：磁电复合材料的性能研究及器件设计

磁电材料是一类新颖的多功能材料，具有许多潜在的应用，不仅具有电、磁特性，而且电、磁之间存在耦合相互作用即磁电效应。基于目前已有的工作基础，本论文构造新的PZT/ Terfenol–D磁电叠层复合材料来获得较高的磁电性能，进行了深入的实验研究。
第一：对PZT/ Terfenol–D双层结构磁电复合材料进行研究，得出磁电性能随偏置磁场、谐振频率、不同位置磁电压分布等因素的变化规律。经过测试发现它们都具有了较好的磁电性能。
第二：制备了PMNT/ Terfenol–D /PMNT三明治结构磁电复合材料，研究其电转换磁效率，实验结果显示这种结构具出了良好的磁电性能，其磁电系数是双层磁电复合样品的2倍多。并得到了该结构复合材料的谐振特征，磁电系数和相位差随频率变化的规律，还运用相关理论对实验结果进行了解释。
第三：基于以上研究基础，对PZT/ Terfenol–D三层和双层的对称和非对称结构的电诱导磁效应（EIM）和磁诱导电效应（MIE）谐振特征进行细致地实验研究。经过测试得出了谐振频率附近MIE和EIM响应得到增强，谐振峰随磁场发生移动现象是由Terfenol–D在磁场中的声速变化引起，磁电性能与PZT和Terfenol–D的厚度比有关。又通过对样品中PZT层两种不同的电路连接方式，得出非对称复合样品的弯曲EIM谐振模量比对称复合样品的弯曲EIM谐振模量强的理论依据，为将来设计磁电设备提供有效参考。
第四：运用磁电复合材料对磁电原型器件进行了探索。将Rosen压电变压器和Terfenol–D合金复合制备成磁电原型器件，详细讨论了随着Terfenol–D厚度的减小，电诱导磁系数随Rosen压电变压器上位置移动的变化规律，发现此结构的磁电系数得到了很大提高，此结构的磁电性能有望得到进一步增强，如优化复合材料结构的参数。
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