Geri Dön

Development, fabrication and characterization of graphene and bismuth hall sensors for scanning hall probe microscopy

Taramalı hall aygıtı mikroskopları için grafen ve bizmut hall algılayıcı geliştirilmesi, üretimi ve karakterizasyonu

  1. Tez No: 418667
  2. Yazar: SELDA SONUŞEN
  3. Danışmanlar: PROF. DR. AHMET ORAL
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2015
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Sabancı Üniversitesi
  10. Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 127

Özet

Taramalı Hall Aygıtı Mikroskobu (THAM) manyetik ve süperiletken malzemelerin yüksek manyetik ve uzaysal çözünürlükle çalışan bir görüntüleme tekniğidir. THAM yüksek manyetik alan altında ve geniş sıcaklık aralığında da çalıştırılabilen nitel bir metoddur. İncelenen numuneden gelen manyetik alanın dik bileşenine hassas olan Hall aygıtı, çözünürlüğü ve hassasiyeti belirler. Bu çalışmada, kimyasal buhar biriktirme yöntemi ile elde edilen tek tabakalı grafenden üretilen, Grafen Hall aygıtının oda sıcaklığında ve 3 μA akım değeri için, Hall katsayısı ve alan hassasiyeti sırası ile 0.18 Ω/G and 0.20 G/√Hz olarak ölçüldü. Grafen Hall aygıtı dünyada ilk kez 3–300 K sıcaklık aralığında manyetik görüntülemede, kuvars kristalli Atomik Kuvvet Mikroskobu (AKM) geribeslemesi ile çalışan THAM ile başarılı olarak kullanıldı ve de–manyetize edilmiş NdFeB mıknatısın görüntüleri elde edildi. Bu çalışma, grafenin THAM da kullanılmak üzere alternatif bir malzeme olduğunu gösterdi. Eş zamanlı olarak, bizmut Hall aygıtı ileri litografi teknikleri kullanılarak üretildi. Bizmut düşük taşıyıcı yoğunluğuna sahip bir yarımetal olduğu için bizmut da gelecek vaat eden hall aygıtı malzemesi olarak değerlendirilir. Elektron demeti lithografisi ile üretilmiş Bizmut Hall aygıtı ilk kez THAM da de–manyetize edilmiş NdFeB mıknatısın görüntülenmesinde kullanıldı.

Özet (Çeviri)

iv Scanning Hall Probe Microscopy (SHPM) is a powerful magnetic imaging technique which provides high magnetic field and spatial resolution, simultaneously with the topography of magnetic and superconducting materials. It is a quantative method which can be operated under high magnetic fields and a wide temperature range. The Hall sensor which is sensitive to the perpendicular component of the magnetic field emanating from the specimen determines resolution. In this work, single layer Graphene Hall Probes (GHP) were fabricated using Chemical Vapor Deposition (CVD) grown graphene on copper foils, transferred to Silicon wafers. The Hall coefficient and field sensitivity of GPHs were measured to be 0.18 Ω/G and 0.20 G/√Hz, respectively, for a 3 μA drive current at room temperature. For the first time, GHP is successfully used for magnetic imaging in 3–300 K range in SHPM with quartz crystal Atomic Force Microscopy (AFM) feedback. This study has demonstrated that graphene is an alternative material to be used for magnetic imaging in SHPM. Alternatively, Bismuth based Hall probes are also fabricated by advanced lithographic techniques. Since Bismuth is a semimetal with low carrier concentration, it has been considered as a promising Hall sensor material. For the first time, SHPM images of NdFeB demagnetized magnet were acquired using Bi hall sensor fabricated by Electron Beam Lithography (EBL) with quartz crystal AFM feedback.

Benzer Tezler

  1. Atık strafor kullanarak grafen takviyeli polistiren kompozitlerin üretimi ve karakterizasyonu

    Fabrication and characterization of graphene reinforced polystyrene composites using waste styrofoam

    AMIN FIYOUJ

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2021

    Makine MühendisliğiOndokuz Mayıs Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. MEVLÜT GÜRBÜZ

  2. Grafen/çinko oksit nanoçubuk hibrit yapıların oluşturulması ve elektriksel karakterizasyonu

    Fabrication and electrical characterization of graphene/zinc oxi̇de nanorod hybrid structures

    MERVE EREN YAKIŞIKLIER

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2024

    Fizik ve Fizik MühendisliğiYozgat Bozok Üniversitesi

    Fizik Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. HİDAYET ÇETİN

  3. Synthesis and characterization of graphene oxide with enhanced mechanical properties

    Geliştirilmiş mekanik özelliklere sahip grafen oksit sentezi ve karakterizasyonu

    ZINEB BENZAIT

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2022

    Bilim ve Teknolojiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Nanobilim ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. LEVENT TRABZON

  4. Fabrication and characterization of lanthanum manganite based perovskite nanomaterials for electrochemical capacitors

    Elektrokimyasal kapasitörler için lantan manganez oksit esaslı perovskit nanomalzemelerin üretimi ve karakterizasyonu

    ESRA BİNİCİ

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2019

    Kimyaİstanbul Teknik Üniversitesi

    Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ NURİ SOLAK

    DR. CEREN YILMAZ AKKAYA

  5. Synthesis and characterization of Van der Waals heterostructures, and nanofabrication of electronic devices based on two-dimensional materials

    Van der Waals heteroyapılarının sentezi, karakterizasyonu ve iki-boyutlu malzeme temelli elektronik aygıtların üretimi

    MEHDI RAMEZANI

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2017

    Bilim ve Teknolojiİhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi

    Malzeme Bilimi ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. TALİP SERKAN KASIRGA