CoCu alaşım filmlerin elektrodepozisyonu, yapısal ve manyetik özellikleri üzerine depozisyon parametrelerin etkisinin incelenmesi
Electrodeposition of CoCu films and investigation of the effect of deposition parameters on their structural and magnetic properties
- Tez No: 177875
- Danışmanlar: DOÇ.DR. HAKAN KÖÇKAR, PROF.DR. MÜRSEL ALPER
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2007
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Balıkesir Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 122
Özet
Bu çalısmada, elektrodepozisyon teknigiyle polikristal bakır (Cu) alttabaka üzerine büyütülen Co ve CoCu filmlerin kimyasal bilesimi, yapısal ve manyetik özellikleri arastırılmıstır. Filmlerin özellikleri depozisyon potansiyeline, çözelti pH'ına, film kalınlıgına ve çözelti konsantrasyonuna baglı olarak incelenmistir. Elektrolitlerin elektrokimyasal karakterizasyonu döngüsel voltammetri (DV) teknigiyle yapılmıstır. Filmlerin büyüme mekanizmalarını incelemek için akım-zaman geçisleri kaydedilmistir. Filmlerin kimyasal bilesimi, Enerji Ayırmalı X-Isınları Spektroskopisi (EDX) kullanılarak belirlenmistir. EDX analizi sonuçları filmlerin, depozisyon parametrelerine göre farklı miktarda Co ve Cu içerdigini göstermektedir. Filmlerin yapısal özellikleri X-Isınları Difraksiyonu (XRD) kullanılarak analiz edilmistir. Düsük depozisyon potansiyelinde (-1.0 V) büyütülen Co filmler yüzey merkezli kübik (fcc) ve kısmen hekzagonal sıkı paket (hcp)'ten olsan karısık yapı gösterirken yüksek depozisyon potansiyelinde (-1.6 V) büyütülen filmler sadece fcc yapıya sahiptir. Diger taraftan yüksek pH'da (3.15) büyütülen filmin kristal yapısı hcp, düsük pH'da (2.55) büyütülen filmin kristal yapısı fcc+hcp karısık fazdan olusmaktadır. Yüksek ve düsük depozisyon potansiyellerinde büyütülen CoCu alasım filmler fcc+hcp karısık yapı göstermektedir. Yüksek ve düsük pH'da büyütülen filmlerin kristal yapısı yalnızca fcc fazdan olusmaktadır. Çözeltideki Co konsantrasyonunun da filmlerin kristal yapısını etkiledigi görülmüstür. 0.1 M Co içeren çözeltiden büyütülen CoCu film fcc yapı gösterirken, 0.7 M Co içeren çözeltiden büyütülen CoCu film hcp+fcc karısık yapı göstermektedir. Çözeltideki Co konsantrasyonu arttıkça kristal yapı fcc'den hcp+fcc karısık yapıya dönüsmektedir. Filmlerin yüzey morfolojileri Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM) ile incelenmistir. CoCu filmlerin yüzey morfolojilerinin Co filmlerin yüzey morfolojisinden farklı oldugu görülmüstür. CoCu filmlerin çogu dallı yapıya sahiptir. Hem Co hem de CoCu filmlerde yüzey morfolojisi depozisyon parametrelerine göre farklılık göstermektedir. Filmlerin manyetik özelliklerinin arastırılması için Titresimli Örnek Magnetometresi (VSM) kullanılmıstır. Manyetik özellikler, CoCu filmlerin kimyasal bilesimi ile etkilenmektedir. Filmdeki Co miktarı arttıkça, doyum manyetizasyonu artmakta koersivite ise azalmaktadır. ncelenen tüm filmler için kolay eksenin film yüzeyine paralel oldugu görülmüstür. ANAHTAR SÖZCÜKLER: Elektrodepozisyon / Co ve CoCu filmler / kimyasal bilesim / yapısal özellikler / manyetik özellikler
Özet (Çeviri)
In this study, chemical composition, structural and magnetic properties of Co and CoCu films electrodeposited on polycrystalline copper (Cu) substrate were investigated. The properties of the films were studied in terms of the deposition potential, the electrolyte pH, the film thickness and the electrolyte concentration. The electrochemical characterization of the electrolytes, was studied by using cyclic voltammetry (CV) method. In order to investigate the growth mechanisms of the films, the current-time transients were recorded. The compositional analysis of the films was studied using Energy Dispersive X-ray Spectroscopy (EDX). The EDX results showed that the content of Co and Cu of the films varied with the deposition parameters. The structural characterizations of the films were studied using X-ray diffraction. While the Co films grown at low deposition potential (-1.0 V) show a mixed crystal structure of face centered cubic (fcc) and partly hexagonal closed packed (hcp), the films grown at high deposition potential (-1.6 V) show only the fcc phase. On the other hand, the crystal structure at high pH (3.15) is hcp while at low pH (2.55) it is fcc+hcp mixed. CoCu alloy films produced at high and low deposition potentials show fcc+hcp mixed crystal structure. The crystal structures of the films grown at high and low pHs are single fcc phase. The Co concentration in the electrolyte also affects the crystal structure of the films. It is observed that the CoCu film grown from the electrolyte containing 0.1 M Co shows fcc phase while the film grown from the electrolyte containing 0.7 M Co shows hcp+fcc mixed phase. As the Co concentration increases, the phase turns from single fcc to hcp+fcc mixed phase. The surface morphology of the films was investigated using a Scanning Electron Microscope (SEM). It is found that the surface morphology of the CoCu films were different from the Co films. Most of the CoCu films have dentritic structure. The surface morphology of Co and CoCu films is affected by the deposition parameters. The Vibrating Sample Magnetometer (VSM) was used to study the magnetic properties. Magnetic properties are strongly affected by the chemical compositions of the films. As the Co content in the film increases, the saturation magnetization increases while its coercivity decreases. It is found that the easy axis for all films is in the film plane. KEYWORDS: Electrodeposition / Co and CoCu films / chemical composition / structural properties / magnetic properties
Benzer Tezler
- Elektrodepozisyon tekniği ile büyütülen CoFeCu filmlerin yapısal, manyetik ve manyetodirenç özelliklerinin incelenmesi
Investigation of structural, magnetic and magnetoresistance properties of CoFeCu films produced by electrodeposition technique
ERCÜMENT ÖZERGİN
Yüksek Lisans
Türkçe
2008
Fizik ve Fizik MühendisliğiBalıkesir ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HAKAN KÖÇKAR
PROF. DR. MÜRSEL ALPER
- Co-Cu alaşım filmlerinin elektrodepozisyonu ve özelliklerinin incelenmesi
Electrodeposition and characterisation of Co-Cu alloy films
MÜRŞİDE ŞAFAK
Yüksek Lisans
Türkçe
2005
Fizik ve Fizik MühendisliğiUludağ ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
DOÇ.DR. MÜRSEL ALRER
- Elektrokimyasal depolama yoluyla elde edilen CuCo ve Cu-Co-Ni alaşım filmlerinin yapısal ve magnetorezistans özellikleri
The characterizations of structural and magnetoresistance properties of CuCo and Cu-Co-Ni alloys obtained by electrochemical deposition
İSMAİL HAKKI KARAHAN
Doktora
Türkçe
2002
Fizik ve Fizik MühendisliğiAtatürk ÜniversitesiOrtaöğretim Fen ve Matematik Alanları Eğitimi Ana Bilim Dalı
PROF.DR. Ö. FARUK BAKKALOĞLU
- Elektrokimyasal depolama metoduyla elde edilen Co-Cu alaşım filmlerinde sıcaklığa bağlı boyuna magnetorezistans ve özdirenç
Longitudinal magnetorezistans in Co-Cu alley films prepared by electrochemical deposition method
İSMAİL HAKKI KARAHAN
Yüksek Lisans
Türkçe
1997
Eğitim ve ÖğretimAtatürk ÜniversitesiFizik Eğitimi Ana Bilim Dalı
DOÇ.DR. ÖMER FARUK BAKKALOĞLU
- Grafen hidrojele desteklenmiş geçiş metal nanopartikülleri: Tek kapta sentezi ve amonyak boranın hidrolizinden hidrojen üretiminde katalitik etkinlikleri
Graphene hydrogel supported transition metal nanoparticles: One-pot synthesis and catalytic activity i̇n hydrogen generation from the hydrolysis of ammonia borane
İBTİHEL ZAİER AKPINAR
Doktora
Türkçe
2021
Kimya MühendisliğiAtatürk ÜniversitesiNanobilim ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ÖNDER METİN