Perovskit yapılı manganit ve ferrit ince filmlerin manyetik ve manyetoelektrik özellikleri
Magnetic and magnetoelectric properties of perovskite manganite and ferrite thin films
- Tez No: 545657
- Danışmanlar: PROF. DR. FAİK MİKAİLZADE
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2019
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Gebze Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 97
Özet
Modern bilimsel çalışmalar, umut verici fiziksel ve kimyasal özelliklerinden dolayı oksit bazlı ince filmlere odaklanmıştır. Bunlar arasında, perovskit manganitler devasa manyeto direnç (CMR) etkisinden; bizmut ferrit (BiFeO3) ise oda sıcaklığı manyetoelektrik etkisinden dolayı spintronik teknolojisi için büyük öneme sahiptir. Bunun yanı sıra, sol-jel tekniği yüksek saflığı, düşük maliyetli olması ve basitliği nedeniyle metal oksit sentezi için iyi bir tekniktir. Bu bağlamda, bu tez çalışmasında, perovskit manganitler; La0,66Ca0,33MnO3 (LCMO), La0,66Ba0,33MnO3 (LBMO) ve La0,66Sr0,33MnO3 (LSMO) ince film örnekleri ile bizmut ferrit (BiFeO3) ince film örnekleri sol-jel tekniği ile sentezlenmiş ve yapısal, manyetik ve manyetik rezonans özellikleri açısından incelenmiştir. Ayrıca, BiFeO3 kristalinin oda sıcaklığı manyetoelektrik etkileri de incelenmiştir. X-ışını kırınımını (XRD) analizlerinden tüm ince filmlerin polikristal yapıda olduğu ortaya çıkmıştır. Taramalı Elektron mikroskobu (SEM) görüntülerinden tüm örneklerin granüler yapıda olduğu görülmektedir. Sıfır alanlı soğutma (ZFC) ve alanlı soğutma (FC) rejimlerinde kaydedilen mıknatıslanma ölçümleri, tüm örneklerin düşük sıcaklıklarda ferromanyetik, belirli bir sıcaklıklığın üstünde süperparamanyetik durumda olduğunu ortaya çıkarmıştır. Farklı sabit sıcaklıklarda elde edilen alana bağlı mıknatıslanma karakteristikleri tüm örnekler için bu durumu desteklemektedir. Mıknatıslanma çalışmalarından elde edilen ortalama manyetik granül boyutları, yapısal çalışmalardan ortaya çıkan değerlerle örtüşmektedir. Buna ek olarak, BiFeO3 ince film örneklerinin sıcaklığa bağlı mıknatıslanmaları, spin-cam durumu ve düşük sıcaklılarda negatif mıknatıslanma durumu sergilemektedir. Her iki mıknatıslanma durumu da manyetik alt örgüler arasındaki karmaşık etkileşimlerle ilişkilendirilmiştir. Ferromanyetik rezonans (FMR) çalışmaları, manyetik granüller arasındaki dipol-dipol etkileşimleri ile ilişkilendirilen, tüm film örnekleri için makroskopik ferromanyetik mıknatıslanma ve tek eksenli düzlem dışı manyetik anizotropi varlığını göstermiştir. Ayrıca, elektrik alan altında yapılan FMR çalışmaları ile BiFeO3 kristalinde kayda değer manyetoelektrik etkiler gözlenmiştir.
Özet (Çeviri)
Modern scientific studies have focused on oxide-based thin films because of their promising physical and chemical properties. Among them, perovskite manganites, due to colossal magnetoresistance (CMR) effect; bismuth ferrite (BiFeO3), due to room temperature magnetoelectric effect, have great importances for spintronic technologies. Additionally, sol-gel technique is a good technique for metal-oxide synthesise due to its high purity, low-cost and simplicity. In this thesis study with this context, perovskit manganites; La0,66Ca0,33MnO3 (LCMO), La0,66Ba0,33MnO3 (LBMO) and La0,66Sr0,33MnO3 (LSMO) thin film samples and BiFeO3 thin film samples, synthesized by sol-gel technique and investigated in terms of their structural, magnetic and magnetic resonance properties. Additionally, room temperature magnetoelectric properties of BiFeO3 crystal is investigated. X-ray diffraction (XRD) analysis revealed that all thin films are polycrystalline structured. Scanning Electron Microscope (SEM) images showed that all samples are granular formed. The magnetization measurements recorded in the zero-field cooling (ZFC) and field cooling (FC) regimes revealed that all samples are in a superparamagnetic state above a certain temperature, ferromagnetic at low temperatures. Field dependence of magnetization characteristics which have been recorded at various temperatures confirm this situation for all samples. The average magnetic crystallite sizes obtained from the magnetization studies coincide with the values revealed from the structural studies. Additionally, the temperature dependences of the magnetization of BiFeO3 films revealed a spin glass state, and negative magnetization at low temperatures. Both magnetization states were attributed with the complex magnetic interactions between magnetic sublattices. Ferromagnetic resonance (FMR) studies showed the presence of macroscopic ferromagnetic magnetization and uniaxial out-of-plane magnetic anisotropy for all film samples which is attributed with dipolar interactions between magnetic granules. In addition, remarkable magnetoelectric effects were observed in the BiFeO3 crystal through FMR studies performed under the electric field.
Benzer Tezler
- Manyetokalorik etki gösteren la0.67sr0.33mno3 perovskit bileşiğine yapılan ba katkısıyla değişen yapısal ve manyetik özelliklerin incelenmesi
Başlık çevirisi yok
PINAR BAYKARA
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Fizik ve Fizik MühendisliğiMuğla Sıtkı Koçman ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ YUSUF SAMANCIOĞLU
- Nadir toprak elementli manganit bileşiklerinde meydana gelen yapısal ve manyetik faz geçişlerinin incelenmesi
Investigation of structure and magnetic phase transitions in rare-earth manganite compounds
CUMHUR GÖKHAN ÜNLÜ
Doktora
Türkçe
2013
Fizik ve Fizik MühendisliğiMuğla Sıtkı Koçman ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SELÇUK AKTÜRK
- 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
- Nano boyuttaki bazı La0.7(Sr, Ca)0.3MnO3 ince filmlerin ferromanyetik rezonans incelemeleri
Ferromagnetic studies of some nano sized La0.7(Sr, Ca)0.3MnO3 thin films
AHMET SERDAR DEMİRAY
Yüksek Lisans
Türkçe
2009
Fizik ve Fizik MühendisliğiGebze Yüksek Teknoloji EnstitüsüFizik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MUSTAFA ÖZDEMİR
- La0.80(A1-xAx)0.20MnO3 perovskite bileşiklerinin sıcaklık bağımlı özdirençlerinin incelenmesi
Investigation of the temperature dependent resistivity of La0.80(A1-xAx)0.20MnO3 perovskitee compounds
YAVUZ SELİM AK
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Fizik ve Fizik MühendisliğiMuğla Sıtkı Koçman ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ALİ EKBER IRMAK