Yüksek duyarlılıklı manyetik sensörlerde kullanılan coo bazlı exchange bias sistemlerinin geliştirilmesi
Development of exchange bias systems based on coo for high sensitivity magnetic field sensors
- Tez No: 424496
- Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. SİNAN KAZAN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2015
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Gebze Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 110
Özet
Mevcut teknolojik cihaz üretiminde, elektriksel iletim elektron hareketi ile sağlanır ve hemen hemen bütün elektronik cihazlar, elektronun yükü temel alınarak geliştirilmiştir. Son yıllarda, elektronun yükü ile birlikte elektronun spininden de yararlanan ve buna dayalı yeni nesil elektronik cihaz üretmeyi amaçlayan Spintronik adlı yeni bir bilim dalı ortaya çıktı. Spintronik biliminin temeli, dev manyetodirenç (GMR) etkisinin keşfi ile atıldı. Günümüzde GMR etkisi, daha çok hard disklerin okuma kafalarını oluşturan manyetik hetero-yapılarda kullanılmaktadır. Manyetik kayıt ortamına yakın olan ferromanyetik (FM) katmanın manyetik açıdan yumuşak olması gerekirken, diğer FM katmanın manyetik açıdan sert olması gerekir. Bu durum, FM katman üzerinde antiferromanyetik (AFM) bir katmanın büyütülmesi ve iki katman arasında exchange etkileşmesinin kurulması ile sağlanır. Bu exchange etkileşmesi, manyetik histeresis eğrilerinin alan ekseni doğrultusunda kaymasına neden olur. Bu tezde, MgO(111) ve MgO(100) alttaşları üzerinde büyütülen NiFe/CoO ve CoO/Fe iki katlı filmlerin manyetik ve yapısal özellikleri ferromanyetik rezonans (FMR), titreşimli örnek manyetometre (VSM) ve x-ışını kırınımı (XRD) teknikleri kullanılarak araştırıldı. Kristal yönelimi ve kalitesinin, büyütülen ince filmlerin exchange bias özelliklerini çok fazla etkilediği gözlemlendi. MgO alttaş üzerinde, Py katmanının yerine CoO büyütülünce, CoO'in kristal kalitesi artmakta ve stokiyometrik Co1O1 fazına ulaşılmaktadır. Gözlemlenen en yüksek exchange bias değeri, uncompensated spin davranışı ile açıklandı. Mıknatıslanma ölçümlerinden sistemin blocking sıcaklığı yaklaşık 160 K olarak belirlendi. FMR ölçümlerinden, MgO(100) alttaşı üzerinden büyütülen Fe ince filminin epitaksiyel ve dört katlı manyetokristal anizotropi ile büyüdüğü gözlemlendi. Fe ince filmi için Gilbert sönüm sabiti hesaplandı. Hem FMR hemde VSM ölçümlerinden belirlenen sistemin blocking sıcaklığının aynı olduğu görüldü.
Özet (Çeviri)
Electrical transport is generally done by electron charges in many technological devices. In recent years, a new field Spintronics that uses the electron spin in addition to its charge has been emerged. Spintronics was born with the discovery of giant magnetoresistance (GMR) effect used in modern magnetic recording devices. In order to use GMR effect in devices, a phenomenon called exchange bias is required. Exchange bias can be defined as a shift of the magnetic hysteresis loop along the field axis due to the exchange coupling between an antiferromagnetic and a ferromagnetic layer. In this thesis we have investigated the magnetic and structural properties of the NiFe/CoO and CoO/Fe bilayer thin films grown on MgO(111) and MgO(100) substrates using x-ray diffraction (XRD), ferromagnetic resonance (FMR) and vibrating sample magnetometer (VSM) techniques. It was observed that crystallographic orientation and crystal quality strongly affected the exchange bias values. When the CoO layer is firstly grown on MgO(111) and MgO(100) substrates, instead of the NiFe layer, the increase of the crystalline quality and stoichiometric Co1O1 phase has been achieved. The observed highest exchange bias value was unveiled with the uncompensated spins in CoO(111) surface. For CoO/Fe thin film on MgO(100) substrate, FMR measurements reveal that the Fe layer is epitaxially grown on MgO substrate with four-fold magnetocrystalline anisotropy. Gilbert constant was calculated as 0.007. From both low temperature FMR and VSM measurements, the blocking temperature of the system was determined.
Benzer Tezler
- Implementation of novel carbon-based nanomaterials for high-performance gas sensors
Yüksek performanslı gaz sensörlerinde yenilikçi karbon bazlı nanomalzemelerin uygulanması
MOHAMAD ANAS HEJAZI
Doktora
İngilizce
2024
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. LEVENT TRABZON
- Improvements for current measurements with rogowski coil and development of calibration system for non-conventional sensors
Rogowski bobini kullanılarak gerçekleştirilen akım ölçümlerinin iyileştirilmesi ve geleneksel olmayan akım sensörleri için kalibrasyon sistemlerinin geliştirilmesi
BURAK AYHAN
Doktora
İngilizce
2020
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiYeditepe ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. CANBOLAT UÇAK
- Synthesis, characterization of PVC-graft-calixarene molecules and investigation of interactions of saw transducers with volatile organic compounds
PVC- graft- kaliksaren moleküllerinin sentezi,karakterizasyonu ve uçucu organik bileşiklerle olan etkileşim parametrelerinin saw dönüştürücüler ile incelenmesi
ZEYNEP GENÇ
Yüksek Lisans
İngilizce
2018
Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik ÜniversitesiPolimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
PROF. NİLGÜN KIZILCAN
DR. CİHAT TAŞALTIN
- Development of a selection protocol for target nucleic acids based on nanoparticles
Nükleik asit hedeflerinde nanopartikul tabanlı seçim protokolü geliştirilmesi
AYŞE PINAR AKALIN
Doktora
İngilizce
2024
Biyoteknolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiMoleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AYTEN YAZGAN KARATAŞ
- Design and development of current-mode hall sensor microarray with analog front-end and ADC integrated circuit
Akım modlu hall sensor mikrodizini için analog ön uç ve ADC entegre devre tasarımı ve geliştirilmesi
ÖZCAN TUNÇTÜRK
Yüksek Lisans
İngilizce
2018
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiBoğaziçi ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GÜNHAN DÜNDAR