由磁相和铁电相组成的多铁性复合材料引起了人们极大的兴趣，因为它们提供了磁电 (ME) 耦合的可能性，即磁场操纵磁场（反向 ME 效应）或反之亦然（直接 ME效应），并导致了许​​多新颖的多铁性器件。这种多铁性器件的一个重要系列由静电可调谐微波多铁性信号处理器件构成，包括可调谐谐振器、移相器和可调谐滤波器。与通过磁场调谐的传统可调谐微波磁性器件相比，这些静电可调谐微波多铁性器件更节能、噪音更小、结构紧凑且重量轻。ME效应可以通过应变/应力介导的相互作用在多铁性复合材料中实现，从而实现电场和磁场之间的有效能量传递，并产生重要的新功能和器件。强 ME 耦合对于多铁性器件至关重要；然而，在微波频率下很难实现，导致静电可调谐微波多铁器件的可调谐性非常有限。大多数这些器件的可调谐范围非常有限，频率可调谐性为 Df< 150MHz，可调谐磁场低 DH< 50Oe (1 Oe 79.6 A m)。这主要是由于两个组成相，即铁电相，尤其是电阻较小的磁相，在微波频率下的损耗角正切较大。多铁性复合材料中的 ME 耦合强度由许多因素决定，例如两个组成相的性质、它们之间的界面、ME 耦合的模式以及磁场和电场的方向。因此，具有磁性薄膜的层状多铁异质结构为在微波频率下实现强 ME 耦合提供了巨大的机会，这是由于最小化的电荷泄漏路径和与磁性薄膜相关的低损耗角正切。还希望多铁性复合材料中的磁相具有窄的铁磁共振（FMR）线宽和大的压磁系数（dl/dH），即大的饱和磁致伸缩常数（ls）和低的饱和磁场(H)。然而，这种磁性材料还不容易获得。最近，我们报道了一类具有高 ls 的新型金属磁性 FeGaB 薄膜。70 ppm，约低 Hs。20Oe，窄 FMR 线宽约。X 波段（约 9.6GHz）为 16Oe。FeGaB薄膜的最大压磁系数约为7 ppm Oe，远高于用于多铁性复合材料的其他知名磁致伸缩材料，如Terfenol-D (Tb-Dy-Fe)、Galfenol (Fe-Ga ) 和 Metglas (FeBSiC)，如图 1 所示。窄 FMR 线宽和高压磁系数的结合使这些 FeGaB 薄膜成为微波多铁性复合材料中磁性材料的绝佳候选者。微波多铁复合材料也需要具有巨大压电系数和低损耗角正切的单晶铁电体，例如铌镁酸铅-钛酸铅 (PMN-PT) 和铌酸铅锌-钛酸铅 (PZN-PT)。特别是，(011) 切割 PMN-PT 和 PZN-PT 单晶板在沿其 [011] 晶向极化时具有各向异性压电系数 d31 和 d32。例如，含有 6% 钛酸铅的 (011) 切割 PZN-PT 单晶具有高各向异性压电系数 d311⁄4 3000 pC N 1 和 d321⁄4 1100 pC N 。PZN-PT单晶的巨大各向异性压电系数为产生大的平面内各向异性磁场和 (011) 切割 PMN-PT 和 PZN-PT 单晶板在沿其 [011] 晶向极化时具有各向异性压电系数 d31 和 d32。例如，含有 6% 钛酸铅的 (011) 切割 PZN-PT 单晶具有高各向异性压电系数 d311⁄4 3000 pC N 1 和 d321⁄4 1100 pC N 。PZN-PT单晶的巨大各向异性压电系数为产生大的平面内各向异性磁场和 (011) 切割 PMN-PT 和 PZN-PT 单晶板在沿其 [011] 晶向极化时具有各向异性压电系数 d31 和 d32。例如，含有 6% 钛酸铅的 (011) 切割 PZN-PT 单晶具有高各向异性压电系数 d311⁄4 3000 pC N 1 和 d321⁄4 1100 pC N 。PZN-PT单晶的巨大各向异性压电系数为产生大的平面内各向异性磁场和



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