Заключение ДС (Температурные и нелинейные характеристики резонансного магнитоэлектрического эффекта в структурах ферромагнетик-пьезоэлектрик)

дата защиты 16 ноября 2015г протокол № 45ЗАКЛЮЧЕНИЕ ДИССЕРТАЦИОННОГО СОВЕТА Д 212.131.02 НА БАЗЕфедерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшегообразования «Московский государственный университет информационных технологий,радиотехники и электроники» (МИРЭА) Минобрнауки РФ ПО ДИССЕРТАЦИИ НАСОИСКАНИЕ УЧЕНОЙ СТЕПЕНИ КАНДИДАТА НАУКаттестационное дело № __________________решение диссертационного совета от 16.11.2015 № 45О присуждении Бурдину Дмитрию Александровичу ученой степени кандидатафизико-математических наук.Диссертация "Температурные и нелинейные характеристики резонансногомагнитоэлектрического эффекта в структурах пьезоэлектрик-ферромагнетик" в видерукописипо специальности 05.27.01 — Твердотельная электроника, радиоэлектронныекомпоненты, микро- и наноэлектроника, приборы на квантовых эффектах выполнена вНОЦ «Магнитоэлектрические материалы и устройства» МИРЭАпринята к защите «08» сентября 2015 года, протокол № 43 диссертационнымсоветом Д 212.131.02 на базе федерального государственного бюджетногообразовательного учреждения высшего образования «Московский государственныйуниверситет информационных технологий, радиотехники и электроники» (МИРЭА),Минобрнауки РФ, Москва, 119454, проспект Вернадского, 78.

Составдиссертационного совета утвержден в количестве 29 человек 11.04.2012(№105/нк) сучетом внесенных изменений (приказ от 22.08.2012 №579/нк и приказ от 10.07.2015 №770/нк).Соискатель Бурдин Дмитрий Алексеевич, гражданин Российской Федерации,работающий в должности стажёра-исследователя в НОЦ «Магнитоэлектрическиематериалы и устройства» МИРЭА.В 2007 году соискатель окончил «Московский Государственный ИнститутРадиотехники, Электроники и Автоматики» (Технический Университет).2Научный руководитель – Фетисов Юрий Константинович, докторфизико-математических наук, профессор, директор НОЦ «Магнитоэлектрические материалы иустройства» МИРЭА.Официальные оппоненты:1. ФилипповДмитрийматематическихнаук,Александрович,профессор,гражданинзаведующийРФ,докторкафедройфизико-Технологиямашиностроения Новгородского Университета им.

Ярослава Мудрого.2. Устинов Алексей Борисович, гражданин РФ, доктор физико-математическихнаук, доцент кафедры физической электроники и технологии Санктпетербургского государственного электротехнического университета (ЛЭТИ)им. В.И.Ульянова (Ленина).дали положительные отзывы на диссертацию.Ведущая организация Физический факультет МГУ им. Ломоносова, далаположительное заключение (заключение составлено Перовым Николаем Сергеевичем,профессором, доктором физико-математических наук, заместителем заведующегокафедрой магнетизма Физического факультета МГУ).В обсуждении диссертационной работы приняли участие: профессора д.т.н.Воротилов К.А, д.ф.-м.н.

Капустин В.И., д.ф.-м.н. Мишина Е.Д., д.т.н. КондратенкоВ.С., д.т.н. Щука А.А., д.ф.-м.н. Морозов В.Г. и д.ф.-м.н. Морозов А.И.Соискатель имеет 14 опубликованных работ, из них по теме диссертацииопубликовано 14 научных работ, в том числе 9 статей в научных журналах и изданиях,которые включены в перечень российских рецензируемых научных журналов иизданий для опубликования основных научных результатов диссертаций.Соискателемопубликованы5работвматериалахвсероссийскихимеждународных конференций;Наиболее значимые научные работы по теме диссертации:1. Бурдин Д. А., Фетисов Ю. К., Чашин Д. В., Экономов Н.

А. Влияние температуры нахарактеристики резонансного магнитоэлектрического эффекта в структуре магниониобаттитанат свинца – никель // Письма в ЖТФ. — 2012. — Т. 38. - № 6. - С. 41-47.2. Burdin D. A., Fetisov Y. K., Chashin D. V., Segalla A. G, Srinivasan G. Multiferroic bending moderesonators and studies on temperature dependence of magnetoelectric interactions // Appl. Phys. Lett. –2012. - Vol.100. - Paper 242902.33. Бурдин Д. А., Фетисов Ю. К., Чашин Д. В., Экономов Н. А.

Температурные характеристикимагнитоэлектрического взаимодействия в дисковых резонаторах цирконат-титанат свинца –никель // Журнал технической физики. – 2013. – Т.83 - С.107-112.4. Бурдин Д. А., Фетисов Ю. К., Чашин Д. В., Экономов Н. А. Температурные характеристикимагнитоэлектрического взаимодействия в композитных резонаторах лангатат-ферромагнетик. //Известия РАН. Серия физическая. – 2014. - Т.78. - № 2.

- С.200-202.5. Burdin D. A., Fetisov Y. K., Chashin D. V., Ekonomov N. A., Fetisov L. Y., Shrinivasulu G. et al.Resonance mixing of alternating current magnetic fields in a multiferroic composite // Journal of AppliedPhysics. – 2013. – V.113. - Paper 033902.6. D.A. Burdin, D. V. Chashin, N.

A. Ekonomov, L. Y. Fetisov, Y. K. Fetisov, G. Srinivasan G.Sreenivasulu, Nonlinear magnetoelectric effects in planar ferromagnetic-piezoelectric structures //JMMM. – 2014. - V.358- 359. - P.98-104.7. Бурдин Д. А., Фетисов Ю. К., Чашин Д. В., Экономов Н. А. Датчик магнитных полейгетеродинного типана основе нелинейного магнитоэлектрического эффекта // Нано- имикросистемная техника. – 2014. - № 2. - С.39-42.8. Бурдин Д. А., Фетисов Л. Ю., Фетисов Ю.

К., Чашин Д. В. и Экономов Н. А. Резонансныймагнитоэлектрический эффект без поля смещения в монолитной структуре пьезоэлектрическийлангатат - ферромагнетик с гистерезисом // ЖТФ. – 2014. - Т.84. - Вып. 9. - С.90-95.9. Fetisov Y. K., Burdin D.A., Chashin D.V., Ekonomov N.A. High-Sensitivity Wideband MagneticField Sensor Using Nonlinear Magnetoelectric Effect // IEEE Sensors Journal. – 2014. - V.14. - Issue 7.

P. 2252-2256.На диссертацию и автореферат поступило 6 отзывов1 От Филимонова Ю.А., директора Саратовского филиала ИРЭ им. В.А.Котельникова РАН, доктора физико-математических наук, — отзыв положительный,2 От Родионовой В.В., кандидата физико-математических наук, доцентакафедрыфизикиФизико-техническогоинститутаБалтийскогофедеральногоуниверситета им. Иммануила Канта — отзыв положительный.3 От Калинина Ю.Е., доктора физико-математических наук, заведующегокафедрой физики твёрдого тела Воронежского государственного техническогоуниверситета, профессора — отзыв положительный.44 От Луцева Л.В., кандидата физико-математических наук, старшего научногосотрудника ФТИ им.

А.Ф. Иоффе — отзыв положительный, имеются следующиезамечания, касающиеся ошибок в оформлении диссертации.5 От Шакро С.А. и Новицкого Н.Н., кандидатов физико-математических наук,научных сотрудников «Научно-практического центра Национальной академии наукБеларуси по материаловедению», — отзыв положительный, имеются следующиезамечания: «1. Для создания датчиков на основе структур ФМ-ПЭ, в которых ФМ и ПЭкомпоненты соединяются посредством органических полимеров типаэпоксидного клея “Loctite-499”, проведения одной лишь температурнойзависимости представляется недостаточным.

Работа датчиков предполагаетсяв условиях переменных тепловых нагрузок, что должно приводить кснижению как МЭ эффекта, так и термостабильности структуры. В связи сэтимцелесообразнееисследованиебылоизменениябыпроведениесоответствующихтермоциклированияхарактеристикиполученныхструктур.2. Вызывает неудовлетворение упрощённая теоретическая модель, котораясправедлива для однородных и слабонеоднородных структур, но, скореевсего, не может адекватно описывать полученные в работе дискретныесистемы. Разложение в степенной ряд праомерно только для однородныхструктур.3. Имеется неудобство в восприятии физических величин с одинаковымбуквенным обозначением. Например, эффективность МЭ преобразованияα E1,2 , выражаемая в В/(см·Э), и эффектвность нелинейного смешениямагнитных полей α E , выражаемая в В/(см·Э2).»6 От Ползиковой Н.И., доктора физико-математических наук, старшего научногосотрудника, заведующей лабораторией ИРЭ им.

В.А.Котельникова РАН — отзывположительный.Выбор официальных оппонентов и ведущей организации обосновывается тем, что ониявляются одними из ведущих в данной области.5Диссертационный совет отмечает, что в результате выполненных соискателемисследований:1. Изготовлена автоматизированная установка для исследования температурныххарактеристик МЭ эффекта в композитных структурах методом низкочастотноймодуляции магнитного поля в диапазоне температур от 200 К до 400 К.2. Исследованы температурные характеристики резонансного МЭ взаимодействияв двухслойных структурах PZT-Ni, PZT-Metglas, LGT-Ni, LGT-Metglas на частотахизгибных и планарных колебаний. Для исследованных структур температурныйдиапазон эффективного резонансного МЭ преобразования составляет от 200 К до380 К.

Показано, что с ростом температуры коэффициент резонансного МЭпреобразования α E в структурах со слоем пьезокерамики падает из-за увеличенияотносительнойдиэлектрическойпроницаемости,авструктурахсослоеммонокристаллического лангатата – из-за уменьшения акустической добротностикристалла. Установлено, что изменение резонансной частоты композитных МЭструктур с температурой определяется изменением модулей Юнга материалов слоёв.Показана возможность термостабилизация резонансной частоты структур путемиспользованияферромагнитныхипьезоэлектрическихслоевсразнымитемпературными коэффициентами модулей Юнга.3.

Исследованы и объяснены нелинейные резонансные МЭ эффекты удвоениячастоты и смешения магнитных полей в композитных структурах с магнитнымислоями из Ni, пермендюра и аморфного сплава, возникающие из-за нелинейностимагнитострикцииферромагнетика.Показано,чтовеличинаэффектовпропорциональна нелинейному пьезомагнитному коэффициенту магнитного слоя,амплитуда сигнала с удвоенной частотой растет квадратично с увеличением поля,эффективность смешения полей линейно зависит от их амплитуды.

Наибольшие повеличине нелинейные эффекты наблюдаются в структурах со слоями из аморфногоферромагнетика Metglas.4. Обнаружен и исследован эффект статической деформации ферромагнетика впеременноммагнитномполе,обусловленныйнелинейнойзависимостьюмагнитострикции от магнитного поля.5.