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
- Tez No: 418667
- Danışmanlar: PROF. DR. AHMET ORAL
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2015
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Sabancı Üniversitesi
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- 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
- 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
2021
Makine MühendisliğiOndokuz Mayıs ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MEVLÜT GÜRBÜZ
- 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
2024
Fizik ve Fizik MühendisliğiYozgat Bozok ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HİDAYET ÇETİN
- Synthesis and characterization of graphene oxide with enhanced mechanical properties
Geliştirilmiş mekanik özelliklere sahip grafen oksit sentezi ve karakterizasyonu
ZINEB BENZAIT
Doktora
İngilizce
2022
Bilim ve Teknolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiNanobilim ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. LEVENT TRABZON
- 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
2019
Kimyaİstanbul Teknik ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ NURİ SOLAK
DR. CEREN YILMAZ AKKAYA
- 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
2017
Bilim ve Teknolojiİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. TALİP SERKAN KASIRGA