Bazı manyetik malzemelerde (Cu-Co, Ti1-xCoxO2 ince filmler ve mikroteller) dev manyeto empedans incelemeleri
Giant magneto impedance investigations of some magnetic materials (Cu-Co, Ti1-xCoxO2 thin films and microwires)
- Tez No: 150273
- Danışmanlar: Y.DOÇ.DR. BULAT RAMEEV
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2004
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Gebze Yüksek Teknoloji Enstitüsü
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 126
Özet
îfTv;,:": ÖZET Fe6(;Sii6BıoC5, C075Sİ10B15, Co68Mıi7SiıoBi5 amorf mikrotellerin, değişik.,* kalınlıkta Cu-Co çok katmanlı ince filmlerin ve farklı oranlarda Co katkılanmış TİO2 ince filmlerin manyetik özellikleri çalışılmıştır. Fe69Sii6BıoC5, C075Sİ10B15, Co68Mn7SiiüBi5 amorf mikroteller ferromanyetik rezonans (FMR) tekniği ile X (9.5GHz), K (20-27GHz) ve Q (30-37GHz) frekans bantlarında incelendi. İncelenen mikroteller 5 um çapında metalik bir öz ve üzerleri 5 um pariks ile kaplanmış bir yapıdadırlar. Manyetik rezonans spektrumları frekansın ve tel yöneliminin fonksiyonu olarak alınmıştır. Rezonans sinyallerinin analizi silindirik yapıda bir örnek için bilinen klasik FMR eşitliklerinin mikroteller için uygulanamaz olduğunu göstermiştir. Frekansa bağlı ölçümlerden yüzey-derinlik (skin-depth) etkisinden dolayı içi boş silindirik bir tüp modelinin deneysel sonuçları açıklamak için uygun olduğu gösterilmiştir. Doyum mıknatıslanma değerleri, g- faktörü ve anizotropi alanları rezonans alanının frekansa bağımlılığı kullanilarak elde edilmiştir. Dev manyetik direnç (GMR) ve dev manyeto empedans etkisi gösteren Co/Cu çok katmanlı metalik yapıların yüksek frekans manyetik özellikleri çalışıldı. Örnekler Fe-bufer katmanlı ve katmansız olarak hazırlandı. Örneklerin dinamik özellikleri manyetik Co-tabakalarının kendi aralarındaki uzaklığa bağlı olarak (Cu tabakanın kalınlığına bağlı olarak) incelendi ve statik özellikleri ile karşılaştırıldı. Ferromanyetik rezonansın yanı sıra uygulanmış düşük statik alanda non-rezoııans manyetoempadansta çalışıldı. Deneyler 20-3 7GHz bandında ferromanyetik rezonans için, 30-140 GHz bandında düşük alan non-rezoııans manyetoempedans için oda sıcaklığında gerçekleştirildi. Doyum mıknatıslanma değeri lkG civarında hesaplandı ve tabaka sayısının artmasıyla artığı görüldü. Si (100) altaş üzerine eş-saçılma yöntemiyle hazırlanmış farklı miktarlarda Co katkılanmış TİO2 ince filmler incelendi. Film kalınlıkları 2000-3300 Â mertebesindedir. Elektron prop mikroanalizleri Ti|.xCox02 içerisindeki (x) Co miktarının %2.2, 3.0, 4.4, 6.5, ve 8.5 şeklinde olduğunu gösterdi. X-ışını difraksiyonu ölçümleri örneklerin Rutile yapıda polikristal olduklarını açığaV çıkarmıştır. Mıknatıslanma ölçümlerinden bütün örnekler 55 - 65 Oe arasında koersif alanı olan histerik bir davranış göstermektedirler. Oda sıcaklığında doyum mıknatıslanma değerleri 7 emu/cm3 (%2.2 Co) ile 28 emu/cm3 (%8.5 Co) arasında,; ;,»'' değişmektedir. X-band (9.5 GHz) ESR ölçümleri örnek yöneliminin ve sıcaklığın fonksiyonu olarak yapıldı. Oda sıcaklığında Co miktarına bağlı olarak zayıf ESR sinyalleri gözlendi. Oda sıcaklığındaki spektrumlara süper paramanyetik kobalt parçacıklarından, bazı ferromanyetik fazlardan ve silikon altaş içerisindeki paramanyetik safsızlıklardan katkı gelmektedir. ESR spektruml arında güçlü sıcaklık bağımlılığı gözlendi. Oda sıcaklığında gözlenen spektrumlar soğutmayla azaldılar ve daha düşük sıcaklıklarda kayboldular. Soğutmayla çok geniş bir sinyal açığa çıktı. Sinyal şiddeti 50-80K. sıcaklık aralığında aşırı şiddette bir artış gösterdi ve daha düşük sıcaklıklarda tekrar zayıfladı. Soğurma şiddetinin sıcaklık davranışında bir anomali yaklaşık DC manyetik duygunlukla orantılı olarak 50 K sıcaklığı civarında gözlendi. Bu davranış spin-glas gibi hem ferromanyetik ve hem de antiferromanyetik etkileşmelerin birlikte bulunduğu bir sistemin varlığına işaret eder. Manyetik, sıcaklık ve yönelimin geçmişine bağımlı olan 50-80K sıcaklık aralığında kaydedilen ESR sinyalleri spin-glas gibi bir davranışla uyumluluk göstermektedir.
Özet (Çeviri)
,vr- SUMMARY Magnetic properties of FeöçSiiöBıoCs, C075Sİ10B15, C068M117Sİ10B15 amorphous microwires, vary thickness of Cu-Co multilayer thin films and Co doped TİO2 thin films with different Co content have been studied. The Fe69Sii6B|oC5, C075Sİ10B15, C068M117Sİ10B15 amorphous microwires have been studied by the Ferromagnetic Resonance (FMR) technique in the X (9.5GHz), K (20-27GHz) and Q (30-37GHz) frequency bands. The samples were metal threads of about 5um in diameter coated with dielectric Pyrex layer with thickness 5 urn. The dependencies of magnetic resonance spectra on frequency and wire orientation have been measured. The analysis of the resonance signal parameters has revealed that well-known classical equations for FMR in a cylindrical-shape sample could not be applied for these microwires. It is shown that due to the skin-depth effect the model of hollow cylindrical tube has to be applied to explain the experimental results in the frequency range measured. The values of saturation magnetization, g-faclor and anisotropy field have been estimated from the frequency dependence of the field for resonance. High frequency magnetic features of multilayered metallic structures (Co/Cu) demonstrating the Giant Magnetic Resistance effect (GMR-effecl) and Giant Magnetic Impedance effect (GMl-effect) have been studied. There was buffer Fe layer in some of the samples. Dynamic features have been investigated in dependence on the distance between magnetic Co-layers and analyzed in comparison with static magnetic features. Ferromagnetic resonance response as well as non- resonance magnetoimpedance at small applied static magnetic field have been studied. Experiments were carried out at room temperatures in frequency band 20- 37GHz for the ferromagnetic resonance technique and in frequency band 30-140GHz for study the low field non-resonance magnetoimpedance effects. The magnetization of saturation for studied multilayered structures has magnitude of about lkG and it decreases with the amount of layers increasing.A set of Co doped TİO2 thin films with different Co content prepared by. co- '7 ? sputter deposition onto Si (100) substrates have been studied. Films thick nesses ; / ^ ;\; were in range of 2000 to 3300 Â. Electron probe microanalysis showed the Co !V^'' content (x) of the Tii.xCox02 samples was 2.2, 3.0, 4.4, 6.5, and 8.5 %. X-ray diffraction measurements revealed polycrystalline Rutile structure of the samples. Magnetization measurements showed hysteresis behavior for all samples with the coercive field between 55 - 65 Oe and the saturation magnetization at room temperature ranging from 7 emu/cm3 (2.2 % Co) to 28 emu/cm3 (8.5 % Co). ESR measurements at X-band (9.5 GHz) have been performed as a function of the sample orientation and temperature. Weak ESR signals that depended on Co content have been observed at room temperature. Different contributions to the room temperature spectra have been attributed to super-paramagnetic cobalt particles, some ferromagnetic phase in the sample, and paramagnetic impurities in silicon substrate. Strong temperature dependence of ESR spectra has been observed. The signals observed in the room temperature spectra decrease with cooling, and vanish at lower temperatures. A very broad signal appears with cooling, dramatically intensifies at about 50-80K, and then decreases at lowest temperatures. An anomaly in the temperature behavior of the absorption intensity, which is approximately proportional to the DC magnetic susceptibility, is observed near temperature of 50K. This behavior was attributed to spin- glass like system in which both ferromagnetic and antiferromagnetic interactions coexist. Besides, ESR signal recorded in the temperature range 50-80K depended on the magnetic, temperature and orientation history that is consistent with the spin-glass like properties as well.
Benzer Tezler
- Fe tabanlı alaşımlarda manyetokalorik etki
Magnetocaloric effect on iron-based alloys
NECATİ ERHAN CENGİZ
Doktora
Türkçe
2022
Fizik ve Fizik Mühendisliğiİnönü ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SELÇUK ATALAY
- Farklı lantanit grubu elementler doplanarak elde edilen lüminesans malzemelerin üretimi ve karakterizasyonu
Production and characterization of luminescence materials doped by different lanthanite group elements
FATMA ÜNAL
Doktora
Türkçe
2019
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUHAMMET KÜRŞAT KAZMANLI
- Yüksek değerlikli katyon (W, Mo) katkılı BSCCO külçe süper iletkenlerin üretimi ve fiziksel karakterizasyonu
The effect of (w, Mo) co-doping and physical characterization on bulk BSCCO superconductor
ASLI ASİYE AĞIL
Yüksek Lisans
Türkçe
2016
Fizik ve Fizik MühendisliğiKahramanmaraş Sütçü İmam ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ŞÜKRÜ KARATAŞ
YRD. DOÇ. DR. HAKAN GÜNDOĞMUŞ
- Temel prensı̇pler yöntemı̇ kullanarak ı̇kı̇ boyutlu yüzeyler üzerı̇nde nanokümelerı̇n büyütülmesı̇
Growth of nanocluster on two dimensional surface by using first principles methods
YELDA KADIOĞLU
Doktora
Türkçe
2019
Fizik ve Fizik MühendisliğiAydın Adnan Menderes ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. OLCAY ÜZENGİ AKTÜRK
- Ark fiziksel buhar biriktirme yöntemiyle nanokompozit Mo-N-Cu kaplamaların üretimi ve karakterizasyonu
Production of Mo-N-Cu nanocomposite coatings by arc physical vapour deposition technique and their characterization
OSMAN LEVENT ERYILMAZ