Multi-frequency fluxgate magnetic force microscopy
Çok frekanslı akıgeçiş manyetik kuvvet mikroskopisi
- Tez No: 222803
- Danışmanlar: DOÇ. DR. MEHMET BAYIRDIR, YRD. DOÇ. DR. AYKUTLU DANA
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2008
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Bölümü
- Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 136
Özet
Son yıllarda atomik kuvvet mikroskopisinde (AKM) ortaya çıkan gelişmeler, asılıuç sisteminin aynı anda farklı frekanslarda kuvvetler ile uyarıldığı çok frekanslıgörüntüleme akımını doğurmuştur. Çok frekanslı uyarılma ile elektronik veyakimyasal etkileşimler gibi farklı fiziksel kökene sahip birçok etkileşim kuvvetleriyüzey topografisi ile aynı anda ölçülebilinir. Fakat, çok frekanslı manyetikgörüntüleme tekniği ise henüz gösterilmemiştir. Çok frekanslı görüntüleme tekniğiile manyetik kuvvetlerin ölçülmesindeki zorluk kısmen manyetik uç ve örnekarasındaki etkileşimin modulasyonundaki zorluktan kaynaklanmaktadır. Gelenekselmodulasyon kullanılmayan yöntemde, manyetik kuvvetlerin ölçülmesive diğer kuvvetlerden ayrılması farklı örnek-uç mesafelerinde arka arka yapılaniki geçişli tekniğin kullanılmasıyla olur. Fakat bu teknikte termal kayma ve topografikyan etkiler gibi sorunlarla karşılasabilinir. Bu çalışmada, yüzey topolojisisinyalinin birinci salınımsal resonans moduyla, manyetik etkileşimin ise ikincisalınımsal resonans moduyla aynı anda elde edildiği çok frekanslı bir manyetikgörüntüleme tekniği geliştirilmiştir. Akıgeçiş manyetometrisinde olduğu gibiAKM asılı ucu üzerine takılan nikel parçacıkların manyetik momentlerinin modulasyonukullanılarak, nikel parçacıkların doğrusal olmayan manyetik tepkileriaracılığıyla harici DC alanlara baglı olan manyetik etkileşimlerin module edilmesimümkündür. Sargı akımının veya Manyetik Kuvvet Mikroskopi (MKM) sisteminatanmış parametrelerinin değiştirilmesi ile etkileşmenin şiddeti değiştirilebilinir.Özel olarak MKM uçları FIB kullanılarak üretilmiş ve çok frekanslı görüntülemeamacı için manyetik olarak karakterize edilmiştir. Bu çalışmada böyle bir nanoakgeçiş sisteminin aynı anda topografi ve manyetik görüntülemede kullanılmasıdeneysel olarak gösterilmiştir. Kullanılan uyarma ve algılama yöntemi, yüksekduyarlıklı asılı uç manyetometrisinde kullanılması olanağını doğurmuştur.
Özet (Çeviri)
In the recent years, progress in atomic force microscopy (AFM) led to the multifrequencyimaging paradigm in which the cantilever-tip ensemble is simultaneouslyexcited by several driving forces of different frequencies. By using multifrequencyexcitation, various interaction forces of different physical origin suchas electronic interactions or chemical interactions can be simultaneously mappedalong with topography. However, a multifrequency magnetic imaging techniquehas not been demonstrated yet. The difficulty in imaging magnetic forces usinga multifrequency technique partly arises from difficulties in modulation of themagnetic tip-sample interaction. In the traditional unmodulated scheme, measurementof magnetic forces and elimination of coupling with other forces is obtainedin a double pass measurement technique where topography and magneticinteractions are rapidly measured in successive scans with different tip-sampleseparations. This measurement scheme may suffer from thermal drifts or topographicalartifacts. In this work, we consider a multifrequency magnetic imagingmethod which uses first resonant flexural mode for topography signal acquisitionand second resonant flexural mode for measuring the magnetic interactionsimultaneously. As in a fluxgate magnetometer, modulation of magnetic momentof nickel particles attached on the apex of AFM tip can be used to modulatethe magnetic forces which are dependent on external DC fields through the nonlinearmagnetic response of the nickel particles. Coupling strength can be variedby changing coil current or setpoint parameters of Magnetic Force Microscopy(MFM) system. Special MFM tips were fabricated by using Focused Ion Beam(FIB) and magnetically characterized for the purpose of multifrequency imaging.In this work, the use of such a nano-flux-gate system for simultaneous topographicand magnetic imaging is experimentally demonstrated. The excitation and detectionscheme can be also used for high sensitivity cantilever magnetometry.
Benzer Tezler
- Çoklu frekans metal dedektörü tasarımı ve analizi
Multi-frequency metal detector design and analysis
HASAN BELLİKLİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
ÖĞR. GÖR. HASAN BÜLENT YAĞCI
- Multi-frequency electrical conductivity imaging
Kontak olmadan çok-frekanslı elektrik iletkenlik görüntülenmesi
KORAY ÖZDAL ÖZKAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2006
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiElektrik ve Elektronik Mühendisliği Bölümü
PROF.DR. NEVZAT GÜNERİ GENÇER
- Kaydırılmış frekansta iç eşdeğerlik metodunu kullanarak çoklu frekansta elektormanyetik saçlıma formülasyonu
Multi-frequency electromangnetic scattering formulation using shifted frequency internal equivalence
ERCÜMENT KARAPINAR
Doktora
Türkçe
2007
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiHacettepe ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ADNAN KÖKSAL
- Multi-frequency contactless electrical impedance imaging using realistic head models: Single coil simulations
Gerçekçi kafa modelleri kullanarak çoklu-frekans kontaksız elektriksel empedans görüntülemesi: Tek bobin benzetimleri
DOĞA GÜRSOY
Yüksek Lisans
İngilizce
2007
BiyomühendislikOrta Doğu Teknik ÜniversitesiElektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NEVZAT GÜNERİ GENÇER
- Çoklu frekans seçimli metal dedektör
Multi-frequency selective metal detector
BAYCAN AKÇAY
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiEge ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AYDOĞAN SAVRAN