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磁电材料由于蕴含丰富的物理效应以及它在多功能电子器件方面的应用前景受到国内外科研工作者的普遍关注,成为近年来材料、物理和信息领域中的研究热点。基于磁电异质结材料的新型磁传感器有着体积小、灵敏度高、功耗小、成本低的优点,有望打破超导量子干涉仪、磁通门、霍尔探头等传统磁传感器的市场统治地位,在医学检测、智能交通、无线传感网、国防建设等方面获得广泛应用。磁传感器的频率应用范围一般为mHz-Hz的范围,因此低频下的探测灵敏度尤为重要,而限制灵敏度的主要是低频下的本征噪声和环境振动噪声。本文从降低噪声的角度出发,设计了两种解决方案,一是优化工作模式,选用磁场调制的方法,避开低频1/f噪声;二是优化磁电异质结材料的结构和封装工艺,设计出抗振性能好的结构以降低振动噪声带来的影响。制备了铌镁酸铅钛酸铅(PMN-PT)/Metglas多重推拉结构,铟铌酸铅铌镁酸铅钛酸铅(PIN-PMN-PT)/Metglas L-T结构,锆钛酸铅(PZT)/Metglas多重推拉结构的磁电异质结材料。本文主要分为以下三部分:1.分别对PIN-PMN-PT/Metglas L-T结构和PMN-PT/Metglas多重推拉结构的磁电异质结材料进行被动式探测和主动式探测——磁场调制的表征,研究偏置磁场大小、待测磁场频率及大小等对这两种探测方式磁电响应的影响,测试其在不同的工作模式下的探测极限以及二者抗振动噪声性能。实验发现在弱振动噪声的环境中,磁电异质结材料磁场调制后得出的极限探测率较被动式探测低;在强振动噪声的环境中,被动式探测信噪比降低,但振动噪声对于磁场调制没有较大影响,因此,磁场调制的探测模式更符合真实环境下的使用。2.与平面的相比,弯曲的PZT/Metglas多重推拉模式的磁电异质结材料磁电系数相近(~16 V/(cm·Oe)),但振动产生的噪声降低超过600倍,信噪比和灵敏度得到较大的提高。并且磁电异质结材料结构曲率半径越小,其由于振动产生的噪声越小。3.机械夹持状态的PZT/Metglas多重推拉模式的磁电异质结材料,虽然磁电系数明显较自由状态的显著下降(13 V/(cm·Oe)vs 21 V/(cm·Oe)),但是其振动噪声降低3倍以上,因此,噪声等效磁场降低,探测灵敏度有很大提高。综上所述,本文制作的磁电异质结材料磁电性能高,灵敏度好,提出磁场调制的方法和封装工艺为磁电型磁传感器的性能优化以及面向真实应用环境的使用提供了可行的方案,具有重要的参考价值。