磁电效应分为正磁电效应和逆磁电效应，分别是材料在磁场的作用下产生电极化或者在电场的作用下产生诱发磁化的现象。具有磁电效应的材料称为磁电材料，其磁电转化效率用磁电转换系数来描述。基于磁电效应的磁电传感器具有很多优点，例如灵敏度和分辨力高、响应频率范围宽、室温工作、被动探测、功耗低以及制备工艺简单，因为其分辨率可以达到pTesla（10-12T）甚至fTesla（10-15T）级别，所以有望被广泛运用于地磁场，生物磁场等微弱磁场的探测中。　　本文以磁电层合结构为研究对象，针对低频交流磁场的探测。从理论和实验两个方面研究了如何提高磁电复合材料在低频下的磁电转换系数以及尽量扩宽可用频率范围。理论方面，分别用格林方程法和等效电路法进行了静态分析和针对谐振频率下磁电转换系数的动态分析，实验方面，首先结合理论知识，基于谐振频率的影响因素，设计了多种方法，多方面探索提高低频下磁电转换系数的途径。然后利用搭建的磁电效应测试系统对磁电层合结构样品的磁电输出响应进行了测量，对实验结果进行分析，并针对前面暴露出来不足之处对设计方案进行进一步的改良，设计出最终方案，通过实验证明它能满足要求。　　本文创新之处在于针对磁电传感器在低频交流磁场的探测所遇到的问题，通过大量理论分析和实验分析，设计出了能同时提高低频下磁电转换系数，扩宽工作频率带宽的磁电复合材料的新结构。　　实验测试结果表明，通过适当增大磁电复合材料尺寸，采用梯度磁化磁致伸缩材料以及端点粘结法，在不需要外加偏置磁场的情况下降低谐振频率同时增加了谐振频率下磁电转换系数，扩宽了谐振频率范围。新结构所显示出的这些优点对于利用磁电材料进行低频下交流磁场的探测有着很重要的意义。