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Thèse Année : 2007

Parametric magnetoacoustic effects in magnetic dielectrics and composites materials

Effets magnétoacoustiques paramétriques dans les matériaux magnétiques diélectriques et composites

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
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 liésa 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 trios 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.
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tel-00291549 , version 1 (27-06-2008)

Identifiants

  • HAL Id : tel-00291549 , version 1

Citer

Vasyl' V. Rudenko. Parametric magnetoacoustic effects in magnetic dielectrics and composites materials. Physics [physics]. Ecole Centrale de Lille, 2007. Russian. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-00291549⟩
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