高压放大器在复合材料磁电性能研究中的应用

实验名称：复合材料的磁电性能和高频谐振响应

研究方向：材料测试

测试目的：

由于在磁场探测、能量收集等领域具有潜在应用前景，多铁性磁电复合材料已经引起了持续的关注。磁电复合材料包含磁致伸缩相和压电相，通过两相界面进行应力应变传递，从而通过对材料施加交流磁场引发振动，这种振动传递到压电相会引发电极化，进而引发磁电响应。通过两相材料的选择、振动模式的优化，复合材料磁电耦合系数明显提高，特别是近年来剪切磁电系数受到广泛关注，在高频磁场探测中具有广阔的应用前景，可获得高的信噪比，先前的工作使用铽镝铁合金和钇铁石榴石等磁致伸缩材料提供伸缩或剪切应力，带动具有较大剪切压电系数的铌镁酸铅、钛酸镓镧、聚偏氟乙烯等材料实现剪切应变，制备伸缩-剪切或剪切-剪切振动模式磁电复合材料。而作为一种具有高机械品质因数Qm和低介电常数ε的无铅压电材料，铌酸锂单晶具有较大的剪切压电系数d15和d24，有望实现大的剪切磁电响应；同时铌酸锂可以通过单晶切型变化获得不同的压电系数，有利于设计各向异性的剪切振动模式磁电器件。因此，通过使用不同切型铌酸锂单晶研究剪切磁电系数具有理论和实用意义。

测试设备：机械夹持装置、ATA-4014高压放大器、阻抗频谱分析仪、铌酸锂单晶材料、氧树脂或α-氰基丙烯酸乙酯、铁氟龙胶带。

　　图：粘接不同层数Metglas伸缩-剪切复合结构磁电系数αE15与直流偏置磁场的关系

安泰ATA-4014高压功率放大器：

　　图：ATA-4014高压功率放大器指标参数