Effets magnétoacoustiques paramétriques dans les matériaux magnétiques diélectriques et composites

par Vasyl’ Viktorovitch Rudenko

Thèse de doctorat en Électronique


  • Résumé

    Les interactions paramétriques dans des matériaux actifs magnétoacoustiques de compositions et structures variées sont étudiées expérimentalement. L’influence de la composition des ferrites poly-cristallines à base de nickel sur les sensibilités des vitesses acoustiques aux champs magnétiques DC et RF sont considérées. Un couplage magnéto-élastique maximum de 59% et une sensibilité au champ magnétique de la vitesse des ondes transversales de 100%/kOe ont été trouvées pour la composition Fe2,026Ni0,95Co0,024О4. En utilisation comme milieu actif pour conjugaison de phase paramétrique, cette composition a démontré un incrément d’amplification extraordinaire de 4. 5 μs-1. Une méthode impulsionnelle amplitude-phase (IAP) originale a été élaborée et appliquée à l’étude de la sensibilité paramétrique de matériaux actifs intéressants pour les perspectives possédant une faible impédance acoustique (≈9 MRa): composites à base de Terfenol-D et ferrites poreuses de nickel. Les sensibilités de la vitesse acoustique au champ magnétique AC trouvées étaient de 4. 39%/kOe et 3. 39%/kOe dans le composite et la ferrite poreuse respectivement. Un nouveau phénomène paramétrique acoustique d’excitation de trois phonons liés a été observé dans les cristaux antiferromagnétiques de type “plan-facile” α-Fe2O3 sous pompage magnétique transversal AC. Les modes sous-critiques et super-critiques de ces excitations à trois phonons ont été étudiés par la méthode IAP et décrits théoriquement. La particularité du mode super-critique est la formation d’une singularité pour une durée de pompage finie. Cette singularité est stabilisée par la nonlinéarité intrinsèque du système de phonon.

  • Titre traduit

    Parametric magnetoacoustic effects in magnetic dielectrics and composites materials


  • Résumé

    Parametric interaction in active magnetoacoustic materials of various composition and structures is studied experimentally. Influence of composition of nickel-based polycrystalline ferrite on sensitivity of sound velocities to DC and RF magnetic field is considered. Maximum magnetoelastic coupling 59% and magnetic sensitivity of shear wave velocity 100%/kOe were found for composition Fe2,026Ni0,95Co0,024О4. In the testing as an active medium for parametric wave phase conjugation this composition demonstrated extraordinary gain increment 4. 5 μs-1. Original amplitude-phase pulse (APP) method was elaborated and applied for studies of parametric sensitivity of perspective active materials with low (≈9 MRa) acoustic impedance: Terfenol-D based composite and porous nickel ferrite. Sensitivity of sound velocity to AC magnetic field is found as 4. 39%/kOe and 3. 39%/kOe in the composite and porous ferrite respectively. The new parametric acoustic phenomenon of three-phonon bound excitation is observed in “easy plane” antiferromagnetic crystal α-Fe2O3 under transversal AC magnetic pumping. Sub-threshold and supercritical modes of the three-phonon excitations were studied by the APP method and described theoretically. The specific feature of the supercritical mode is forming of singularity in a finite pumping duration. Singularity is stabilized by intrinsic nonlinearity in the phonon system.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (128 p.)
  • Annexes : Bibliogr. 114-118. 54 réf.

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