November 6, 2025

Мультиферроики в магнетизме

Мультиферроики – материалы, обладающие взаимосвязанными несколькими типами подструктурных упорядочений, например, ферромагнитным и сегнето- (ферро-) электрическим. С помощью магнитного поля в таких материалах можно индуцировать сегнетоэлектрическую поляризацию. В рамках проекта исследуются слоистые материалы, которые за один цикл переменного поля могут индуцировать сигнал несколько сотен мВ.

Схематическое изображение взаимовлияния нескольких типов упорядочения в материале


В чем преимущество предлагаемых слоистых мультиферроиков?
Преимущество заключается в использовании полимерных компонент – пьезополимера и магнитного эластомера. В отличие от мультиферроиков с высокими модулями Юнга, гибкая архитектура позволяет адаптировать проектируемое устройство к криволинейным поверхностям, например, коже или корпусам машин.
Как происходит преобразование?
Принципиальный механизм магнитоэлектрического преобразования заключается в следующем: слой магнитного эластомера (полимера с внедренным ферромагнитными частицами) деформируется в магнитном поле и за счет неразрывной связи с пьезополимерным слоем происходит и его деформация – и возникает соответствующее электрическое напряжение в результате пьезоэффекта.
Что из прикладного делаем в лаборатории?
- разрабатываем измерительную ячейку для определения мощности преобразователя энергии, а также схему для преобразования энергии, преобразования переменного сигнала с композитной структуры в постоянное напряжение;
- разрабатываем много-резонансные системы и миниатюризируем систему с сохранением порядка выходного сигнала.

к.ф.-м.н. Макарова Л.А. и студент 5-го курса Мусаев Михаил на постерной сессии конференции IBCM-2025