Spin orientations and spin-orbit torque in magnetic nanostructures
Manyetik nanoyapılarda spin yönelimleri ve spin yörünge torku
- Tez No: 600719
- Danışmanlar: PROF. DR. ÖZHAN ÖZATAY
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2019
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu tezde üç farklı spintronik aygıtın statik özellikleri, uygulanan dış manyetik alan ya da akım atması altında incelendi. Astroid olarak isimlendirilen geometride oluşan manyetik antivorteksin statik özelliklerini incelemek ile işe başladık. Kararlı antivorteksi dış manyetik alanla oluşturmayı ve yok etmeyi başardık. Ayrıca antivorteksin dış manyetik alana verdiği tepkiyi inceledik. Bir diğer çalışmamızda, Pt/CoFeB/Ti çok katmanlı nano-sütunlarda arayüzey Dzyaloshinskii-Moriya etkileşimi (i-DMI) sayesinde oluşan manyetik radyal vorteksi gözlemledik. Çok katmanlı filmin manyetik anizotropisinin, üretim aşamalarında maruz kaldığı koşulların yardımı ile değiştirilebilmesi sonucunda kararlı Néel skyrmion, atnalı ve radyal vorteks gibi manyetik konfigürasyonları oda koşullarında sıfır dış manyetik alan altında gözlemledik. Son olarak özellikle (100) kristal yönelime sahip IrMn_3 antiferromıknatısının öz-torkunun gözlemlenmesine odaklandık. Değiş-tokuş alanının, uygulanan dış akım atmaları ile orantılı şekilde kaymasını gözlemledik. Ayrıca Hall bar geometrisine sahip aygıtın, spin orbital torku etkisinden kaynaklı DC akıma karşı direncindeki değişimini çalıştık. Farklı spin Hall açılı ağır metaller kullanarak verimliliklerini kıyasladık.
Özet (Çeviri)
In this thesis three different spintronic devices and their static behaviours are studied under external magnetic field or applied current. We started to work on the static properties of magnetic antivortices, formed in a special geometry called astroid, and achieved stable antivortex nucleation, annihilation and manipulation. We also observed the response of antivortex to the external magnetic field. Another study was the observation of magnetic radial vortices in the presence of interfacial Dzyaloshinskii-Moriya interaction (i-DMI) in Pt/CoFeB/Ti nanopillar multilayers. By tuning the magnetic anisotropy via interface engineering and postproduction treatments, we achieved to stabilize a variety of magnetic configurations such as Néel skyrmions, horseshoes and radial vortices at room temperature and under zero bias field. Lastly, we have focused on the observation of self-torque of (100) oriented IrMn_3 antiferromagnet. We observed the exchange field shift with respect to applied current. Additionally, we studied the effect of spin orbit torque by measuring DC current dependence of Hall bar resistance. The efficiency of different types of heavy metals, which have different spin Hall angles, was studied to compare their resistance variation of the device.
Benzer Tezler
- Design, modelling and control of a reaction wheel actuated system
Reaksiyon tekeri ile kontrol edilen bir sistemin tasarımı modellenmesi ve kontrolü
RAHMAN BİTİRGEN
Yüksek Lisans
İngilizce
2018
İstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Yükleniyor...
- Electronic structure of parabolic confining quantum wires with Rashba and Dresselhaus spin-orbit coupling in a perpendicular magnetic field
Dik manyetik alan altında Rashba ve Dresselhaus spin yörünge etkileşimli parabolik kuşatılmış kuantum telinin elektronik yapısı
SEVİL SARIKURT
- Electronic structure of the quantum wires with spin-orbit interactions under the influence of in-plane magnetic fields
Düzlem magnetik alan altında spin-yörünge etkileşimli kuantum tellerinin elektronik yapısı
BİRCAN GİŞİ
- Bakır ince filmlerinin X-ışınları soğurma spektroskopisi ile incelenmesi
A study of copper thin films by X-ray absorption spectroscopy
ELA TAZE
- Electric field control of interfacial spins in ferroelectric/ferromagnetic junctions
Ferroelektrik/ferromanyetik arayüzeylerde arayüzey spinlerinin elektrık alan ile kontrolü
CANHAN ŞEN
