Кольцевой магнитоэлектрический эффект в цилиндрических структурах пьезоэлектромагнитострикционных композитов при поперечном намагничивающем поле

В присутствии поперечного намагничивающего поля в цилиндрических структурах композита PZT/Terfenol-D наблюдался сильный кольцевой магнитоэлектрический (МЭ) эффект. При постоянном намагничивающем поле, направленном вдоль оси цилиндра, и переменном намагничивающем поле, направленном по окружности, получено сильное МЭ-напряжение, равное 0.93 V $\cdot$ cm$^{-1}$ $\cdot$ Oe$^{-1}$ при нерезонансной частоте 1 kHz и достигающее величины 32 V $\cdot$ cm$^{-1}$ $\cdot$ Oe$^{-1}$ при резонансной частоте $f_r$ = 46.0 kHz. Эти величины намного выше наблюдаемых в плоских кольцевых структурах МЭ-ламината. Усиление кольцевого МЭ-эффекта соотносится с укреплением интерфейсного механического сцепления под воздействием нормальной составляющей напряжения. При комнатной температуре напряжение, индуцированное в данной цилиндрической композитной МЭ-структуре, проявляет почти линейную зависимость от амплитуды приложенного переменного вихревого магнитного поля в широком диапазоне магнитных полей ($10^{-8}<H_{ac}<10^{-5}$ T) как при низких частотах, так и на резонансной частоте. Кроме того, зависимость индуцированного напряжения от частоты приложенного переменного магнитного поля имеет почти идеально плоскую форму в диапазоне частот от единиц Hz до единиц kHz. Наличие сильного и устойчивого кольцевого МЭ-эффекта в цилиндрической слоистой МЭ-структуре обусловливает возможность ее применения в датчиках вихревого магнитного поля.