Введение

Магнитоэлектрический эффект в слоистых магнитострикционно-пьезоэлектрических структурах является эффектом второго порядка. Если рассматривать по отдельности магнитную и пьезоэлектрическую фазы его там нет. Вследствие механических взаимодействий пьезоэлектрической и магнитострикционной подсистем обусловлено появление магнитоэлектрического эффекта в композиционных магнитострикционных-пьезоэлектрических структурах.

Магнитоэлектрический эффект широко используется в современном мире и подробно рассмотрен для разработки различных устройств, например, системы сбора энергии.

Основная часть

Сбор энергии, в общем значении, представляет из себя преобразование находящейся вокруг энергии в электрическую энергию. Основная часть приборов окружена большим количеством источников неиспользуемой энергии: механические колебания, солнечный свет, тепло и т.д. [1]. Главной целью считается улавливание и скопление данной неиспользуемой энергии. Есть некоторое количество устройств для получения энергии из данных источников: электрические, электростатические, пьезоэлектрические и магнитострикционные [2]. Предлагаемая система сбора энергии предназначена для питания различных биомедицинских сенсоров и относится к области персонализированных медицинских помощников (рис. 1). Такая система сбора энергии служит заменой традиционным источникам питания, например, батарейкам.

Рисунок 1 – Пример использования системы сбора энергии для имплантов

Чувствительным элементом таких систем является слоистая композитная структура. Слоистые композиционные магнитоэлектрические материалы состоят из магнитных и пьезоэлектрических материалов (рис. 2).

Рисунок 2 – Магнитострикционная-пьезоэлектрическая двухслойная структура

Главное преимущество таких материалов по сравнению с монокристаллами состоит в том, что эффект проявляется уже при комнатных температурах и величина эффекта на несколько порядков больше, чем в монокристаллах. Так же, появляется возможность использовать композиционный материал с определенными магнитоэлектрическими свойствами путем изменения состава магнитной и пьезоэлектрической фаз.

Заключение

В современном мире особую актуальность приобретает внедрение передовых технологий для удобства работы медицинских учреждений и мониторингом состояния больных. Данная разработка позволит реализовать дистанционное наблюдение у предназначенных для этого имплантов, например, больных сахарным диабетом, артериальной гипертензией, хронической сердечной недостаточностью.