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
- Tez No: 418794
- Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. ALİ ESAD ÖZMETİN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Makine Mühendisliği, Physics and Physics Engineering, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2016
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Melikşah Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Malzeme Bilimi ve Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- 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
- Demir bazlı seramik süperiletkenlerin hazırlanması ve karakterizasyonu
Characterization and preparation of iron based ceramic superconductors
ADİL GÜLER
Doktora
Türkçe
2015
Fizik ve Fizik MühendisliğiMarmara ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MUSTAFA ÖZDEMİR
PROF. DR. YILDIRHAN ÖNER
- 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
2017
Fizik ve Fizik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HAKAN ÖZGÜR ÖZER
PROF. DR. AHMET ORAL
- 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
2016
Fizik ve Fizik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiFizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. YILDIRHAN ÖNER
- YBa2Cu3O7 ince filmlerin hazırlanması ve magnetik akı yapısının incelenmesi
Preparation and magnetic flux structure investigation of YBa2Cu3O7 thin films
LEVENT ÇOLAK
Yüksek Lisans
Türkçe
2003
Fizik ve Fizik MühendisliğiHacettepe ÜniversitesiFizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. TEZER FIRAT
- 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
2023
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. DUYGU AĞAOĞULLARI