7. Nội dung của khóa luận
2.2. Khảo sát hiệu ứng từđiện
Hiệu ứng từ - điện đƣợc đặc trƣng bởi hệ số từ - điện E và đƣợc xác
định thông qua thế áp điện VME đƣợc sinh ra trên hai mặt của tấm áp điện
34
Thế áp điện VME là thế hiệu xoay chiều sinh ra do cảm ứng bởi từ trƣờng
xoay chiều hac = h sin(2 f t) đƣợc đặt trong từ trƣờng một chiều HDC. Từ trƣờng một chiều DC đƣợc tạo ra nhờ một nam châm điện với cƣờng độ cực
đại lên tới hơn 1 T (10 kOe). Để tạo ra từ trƣờng xoay chiều hac, chúng tôi sử
dụng một cuộn Helmholtz đặt vào bên trong vùng không gian của từ trƣờng
DC và đƣợc điều khiển bằng một máy phát chức năng (FG-202C Function
Generator).
Hình 2.2. Sơ đồ minh họa hệ đo hiệu ứng từ - điện.
Biên độ của hac có thểthay đổi từ h= 0 đến 12 Oe với dải tần số từ f = 1
Hz đến 2.5 MHz. Góc tạo giữa véc tơ phân cực điện và phƣơng các từ trƣờng
tác dụng có thể đƣợc thay đổi nhờ một hệ thống mâm quay. Thế hiệu lối ra từ
tấm áp điện đƣợc đƣa vào bộ khuếch đại lock-in (7265 DSP Lock-in
Amplifier). Độ lớn và pha của tín hiệu VME đƣợc hiển thị trên màn hình tinh
thể lỏng. Hệ số thế từ - điện E = dE/dH đƣợc xác định qua thế hiệu từ - điện lối ra VME. Thông thƣờng VME là hàm phụ thuộc vào từtrƣờng:
35
Khi đó, biểu thức mối liên hệ giữa hệ số từ - điện với từ trƣờng và độ dày của tấm áp điện đƣợc viết tổng quát dƣới dạng:
ME ME E ο 1 1 dE dV V dH t dH t h (2.2)
Nhƣ vậy hệ số từ - điện E có thểđƣợc xác định thông qua biểu thức mối
liên hệ giữa hiệu điện thế VME chia cho độ dày mẫu áp điện (tPZT) và biên độ
từtrƣờng xoay chiều ho theo biểu thức (2.2).