Рассмотрена модель магнитоэлектрического (МЭ) эффекта в магнитострикционно-пьезоэлектрических структурах на основе биморфного пьезоэлектрического преобразователя. Применение биморфного пьезоэлектрического преобразователя в составе магнитострикционно-пьезоэлектрической структуры вместо однородного пьезоэлектрического слоя позволяет существенно увеличить МЭ эффект. На примере слоистой структуры состава метглас – ЦТС показано, что замена однородного пьезоэлектрического слоя ЦТС на биморфный пьезоэлектрический преобразователь приводит к увеличению максимального значения магнитоэлектрического коэффициента с 190 мВ/Э до 480 мВ/Э. При этом объемная доля пьезоэлектрика, соответствующая максимуму МЭ коэффициента увеличивается с 0.77 до 0.8. К достоинствам магнитострикционно-пьезоэлектрической структуры на основе биморфного пьезоэлектрического преобразователя следует отнести устойчивость по отношению к внешним аксиальным механическим напряжениям вследствие компенсации наводимых электрических напряжений в слоях биморфного преобразователя. Поэтому описанную магнитострикционно-пьезоэлектрическую структуру рекомендуется использовать при проектировании помехоустойчивых датчиков магнитного поля.

A model of the magnetoelectric (ME) effect in magnetostrictive-piezoelectric structures based on bimorph piezoelectric transducer is discussed. Using a bimorph piezoelectric transducer instead of uniform piezoelectric layer can significantly increase ME effect in magnetostrictive-piezoelectric structures. By the example of Metglas PZT bilayer, it is shown that replacing the homogeneous PZT piezoelectric layer by the piezoelectric bimorph transducer increases the peak ME coefficient from 190 mV/Oe to 480 mV/Oe. In this case, the piezoelectric volume fraction corresponding to peak ME coefficient increases from 0.77 to 0.8. The advantages of magnetostrictive-piezoelectric structures based on bimorph piezoelectric transducer include stability against external axial stresses due to compensation of voltage induced across the bimorph transducer layers. Therefore, the discussed magnetostrictive-piezoelectric structure is recommended for using in error-correcting magnetic field sensors.