Geri Dön

Low temperature electrical and magnetic characterization of superconducting-ferromagnetic thin films deposited by various physical vapor deposition techniques

Fiziksel buhar biriktirme teknikleri ile üretilen süperiletken-ferromanyetik ince-filmlerin düşük-sıcaklıkta elektriksel ve manyetik karakterizasyonu

  1. Tez No: 418794
  2. Yazar: ERHAN ONGUN
  3. Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. ALİ ESAD ÖZMETİN
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Makine Mühendisliği, Physics and Physics Engineering, Mechanical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2016
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Melikşah Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Malzeme Bilimi ve Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 103

Özet

Ferromanyetik/süperiletken (F/S) hibrit ince-filmlerin ferromanyetik ve süperiletken davranışları arasındaki karşılıklı etkileşim araştırıldı. Manyetik alt yapıların üzerine kaplı süperiletken ince film ve elektrik kontak uçlarından teşekkül eden tipik bir F/S hibrit yapısı tasarlandı ve üretildi. Manyetik altyapılar ile süperiletken üst katman arasında ince bir Al2O3 bariyeri ile yalıtım sağlandı. Isıl buharlaştırma ve mıknatıslı saçtırma kaynağı kullanılarak fiziksel buhar kaplama teknikleri ve farklı topografik mikro desenleme metotları kullanıldı. Ferromanyetik permalloy alt yapılar, akım akış yönüne paralel ve dik yönlenmelerde olacak şekilde periyodik ardışık şerit desenlerde büyütüldü. İnce süperiletken Pb82Bi18 film, ısıl-buharlaştırma ve soğuk-yoğunlaşma mekanizması ile 77 K altlık sıcaklığında büyütüldü. Sıcaklık kontrollü dört-nokta temaslı iletkenlik ölçüm tekniği kullanılarak, 3-10 K arasında ve 0-7 kOe harici manyetik alan etkisi altında I-V ölçümleri yapıldı. Süperiletken film üzerinde mikro ölçekte oluşturulan periyodik manyetik alan modülasyonu ile her bir süperiletken numunede farklı TC ve HC2 (T) değerlerinin oluştuğu gözlemlendi. Süperiletken film üzerinden geçirilen akım yönüne referansla, manyetik mikro şeritlerin paralel veya dik olarak yönlenmesine bağlı olarak süperiletkenlik davranışının kontrol edilebildiği, böylece süperiletkenlik ile normal iletim durumları arasında anahtarlama yapılarak yönsel akım bağımlılığı davranışının fonksiyonel bir F/S hibrit tasarımında, örneğin düşük-güç tüketimli süperiletken anahtarda, kullanılabileceği ölçüm sonuçlarından anlaşıldı.

Özet (Çeviri)

The mutual interaction between ferromagnetism and superconductivity states has been investigated in a coupled ferromagnetic/superconducting thin-film structure, the so-called F/S hybrid. A typical F/S hybrid has been designed and built-up of a layer of magnetic substructures overcoated with thin superconducting film, and electrical contact pads atop on silicon substrate. Ferromagnetic and superconducting films have been spatially separated by ultrathin Al2O3 insulating barrier. Thermal & sputter combined physical vapor deposition techniques and various topographic micro-patterning processes have been utilized. The magnetically soft permalloy substructures have been grown in a pattern of periodic alternating stripes along and across the current flow direction. Thin superconducting Pb82Bi18 films have been grown by thermal-evaporation and quench-condensation mechanism at substrate temperature of 77 K. Using standard four-point probe transport measurement technique, I-V data streams have been collected at temperatures in the range of 3-10 K while the samples have been swept under an externally applied magnetic field from zero to 7 kOe. It has been observed that the artificial periodic modulation of magnetic field in the superconducting film results in various TC and HC2 (T) values exclusive to each sample. Dependent on the orientation of magnetic stripes in paralel or perpendicular to the current flow direction, the superconducting properties can be controlled, and also the F/S hybrid can be switched between superconducting and normal conducting states. The directional current flow dependency behavior can be used to realize a functional F/S device such as a low-power persistent current switch for superconducting applications.

Benzer Tezler

  1. Demir bazlı seramik süperiletkenlerin hazırlanması ve karakterizasyonu

    Characterization and preparation of iron based ceramic superconductors

    ADİL GÜLER

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2015

    Fizik ve Fizik MühendisliğiMarmara Üniversitesi

    Fizik Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. MUSTAFA ÖZDEMİR

    PROF. DR. YILDIRHAN ÖNER

  2. Topolojik yalıtkanların ve topolojik süperiletkenlerin manyetik özelliklerinin taramalı uç mikroskopları (TUM) teknikleri ile araştırılması

    Investigation of magnetic properties of topological insulators and topological superconductors with integrated probe microscope (SPM) techniques

    KÜBRA ÇELİK

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2017

    Fizik ve Fizik Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. HAKAN ÖZGÜR ÖZER

    PROF. DR. AHMET ORAL

  3. Electric and magneto-transport properties of magnetic and superconductive iron pnictide and skutterudite compounds

    Magnetik ve süperiletken demir pniktid ve skutterudit bileşiklerinin elektrik ve magneto-transport özellikleri

    MURAT SERTKOL

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2016

    Fizik ve Fizik Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Fizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. YILDIRHAN ÖNER

  4. YBa2Cu3O7 ince filmlerin hazırlanması ve magnetik akı yapısının incelenmesi

    Preparation and magnetic flux structure investigation of YBa2Cu3O7 thin films

    LEVENT ÇOLAK

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2003

    Fizik ve Fizik MühendisliğiHacettepe Üniversitesi

    Fizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. TEZER FIRAT

  5. Yüksek entropi (HfTiZrTa/Cr)B2 esaslı seramiklerin farklı yöntemler kullanılarak sinterlenmesi ve karakterizasyonu

    High entropy (HfTiZrTa/Cr)B2 based boride ceramics sintered via using different methods and related characterization studies

    ESİN AYSEL

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. DUYGU AĞAOĞULLARI