Zaman çözünürlüklü manyeto-optik kerr etkisi deney düzeneğinin kurulması ve manyetik ince filmlerin manyeto optik dinamiklerinin incelenmesi
Setti̇ng up the time resolved magneto-optic kerr effect experi̇ments and investigation of magneto-optic dinamics of magnetic thin films
- Tez No: 607385
- Danışmanlar: PROF. DR. HALİME GÜL YAĞLIOĞLU, DOÇ. DR. EYÜP DUMAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2019
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Ankara Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 72
Özet
Bu tez çalışmasının amacı, manyetik ince filmlerin manyeto optik dinamiklerinin incelenmesi için ultra hızlı zaman çözünürlüklü Manyeto Optik Kerr Etkisi (TR-MOKE) deney düzeneğinin kurulması ve seçilen bir referans örneği ile bu düzeneğin test edilmesidir. TR-MOKE deney düzeneğinde, örnek üzerine uygulanan bir manyetik alanın varlığında örneğe bir pompa ışını gönderilerek örneğin manyetizasyon veya demanyetizasyon durumu değiştirilir. Örneğin manyetizasyon durumundaki bu değişim, örnekten yansıtılan daha düşük enerji akısına sahip doğrusal kutuplu bir gözlem ışınının kutupluluğunda değişiklik meydana getirir. Gözlem demetinin kutupluluğunda meydana gelen değişimin, pompa ve gözlem demetleri arasındaki zaman farkına (yol farkına) bağlı olarak kaydedilmesi manyetizasyon dinamikleri hakkında bilgi verir. TR-MOKE deney düzeneğini kurmak için Ankara Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Fizik Mühendisliği Bölümünde bulunan Optik Malzemeler Araştırma Grubunun laboratuvarındaki femtosaniye lazer-yenilenebilir yükselteç sistemi kullanılmıştır. Femtosaniye lazer-yükselteç sistemi 800 nm dalga boyunda ve yaklaşık 2 mJ darbe enerjisine sahip, yaklaşık 50 fs süreli darbeler üretmektedir. Kurulan TR-MOKE deney düzeneğinin test edilmesi için literatürde daha önce manyeto optik dinamikleri çalışılmış bir örnek olan CoPt ince filmi tercih edilmiştir. İlk olarak laboratuvarda daha önce kurulmuş olan statik MOKE deney düzeneği kullanılarak manyetik histerisizlik grafiği ölçülmüş ve referans örneğinin (CoPt) manyeto optik tepki gösterdiği kanıtlanmıştır. Yapılan bu ölçümler ile manyetik malzemenin kolay ekseni doğrultusunda uygulanan dış manyetik alan yönü ve büyüklüğü belirlenmiştir. Daha sonra da bu tez kapsamında kurulan TR-MOKE deney düzeneği ile malzemenin demanyetisazyon dinamikleri ölçülmüştür.TR- MOKE deneyinde, uygulan dış alan ile örnek yüzeyine 800 nm dalga boyunda pompa ışığı ve 400 nm dalga boyunda gözlem ışığı gönderilmiştir. Pompa ve gözlem demetleri arasındaki zaman farkına bağlı olarak kaydedilen MOKE sinyalleri (TR-MOKE sinyalleri) literatürdeki benzer CoPt ince film örnekleri ile yapılan deney sonuçları ile karşılaştırılmış ve deney düzeneğinin doğru çalıştığı gösterilmiştir.
Özet (Çeviri)
The aim of this thesis is to set up an ultra-fast time resolved Magneto Optical Kerr Effect (TR-MOKE) experiments for the investigation of the magneto optical dynamics of magnetic thin films and to test this setup with a selected reference sample. In the TR-MOKE test experiment, a pump beam is sent to the sample to change the state of magnetization or demagnetization of the sample with the presence of applied magnetic field on the sample. Altering magnetisation status of the sample creates a change in polarization of linearly polarized probe beam with lower fulence reflected from the sample. Recording the change in the polarization of the probe beam depending on the time difference (path difference) between pump and probe beam provides information about the magnetization dynamics. Femtosecond laser-regenerative amplifier system was used in the laboratory of the Optical Materials Research Group at the Engineering Physics Department of the Faculty of Engineering of Ankara University to set up the TR-MOKE experimental setup. The femtosecond laser-amplifier system produces pulses at about 50 fs duration at a wavelength of 800 nm and a pulse energy about 2 mJ. In order to test the TR-MOKE experimental setup, CoPt thin films were chosen as reference samples that magneto optical dynamics are previously studied in the literature,. Firstly, magnetic hysterisis graph was measured by using static MOKE experiment which was set up in the laboratory previouslt and the measurements proved that the reference sample showes magneto optic response. With these measurements, the direction and magnitude of the external magnetic field applied to the easy axis of the magnetic material were determined. Then, the demagnetization dynamics of the material was measured with the TR-MOKE experiment that was setup within the scope of this thesis. In TR-MOKE experiment, 800 nm wavelength pump light and 400 nm wavelength probe light were sent to the sample surface with the applied external field. The recorded MOKE signals (TR-MOKE signals) with respect to the time difference between the pump and probe beams were compared with the results of experiments with similar CoPt thin film samples in the literature and the test setup was shown to work correctly.
Benzer Tezler
- FeAl ince filminin femtosaniye lazer darbeleri ile manyetizasyon - demanyetizasyon dinamiklerinin incelenmesi
Investigation of magnetization-demagnetization dynamics of feAl compounds by femtosecond laser pulses
METİN ARSLAN
Doktora
Türkçe
2022
Fizik ve Fizik MühendisliğiAnkara ÜniversitesiFizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HALİME GÜL YAĞLIOĞLU
- FeGa ince filmlerinin ultrahızlı manyetizasyon dinamiklerinin incelenmesi
Investigating ultrafast magnetization dynamics of FeGa thin films
MERVE CANSU ÖZTEN
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Fizik ve Fizik MühendisliğiAnkara ÜniversitesiFizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HALİME GÜL YAĞLIOĞLU
- Geçiş metali katkılı l10-FePt manyetik ince filminde manyetizasyon dinamiklerinin incelenmesi
Investigation of magnetisation dynamics l10-FePt magnetic thin films doped with transition metals
ÇAĞRI BEŞE
Doktora
Türkçe
2024
Fizik ve Fizik MühendisliğiAnkara ÜniversitesiFizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HALİME GÜL YAĞLIOĞLU
- Magnetooptical materials and device architectures for ultrafast light modulation
Ultra hızlı ışık modülasyonu için manyetooptik malzemeler ve cihaz mimarileri
SOHEILA KHARRATIAN
Doktora
İngilizce
2020
Mühendislik BilimleriKoç ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HAKAN ÜREY
- Clustering–based time resolved spectral investigations of bursts from magnetar SGR J1550−5418
Magnetar SGR J1550−5418 patlamalarının kümelenme bazlı zaman çözünürlüklü tayfsal incelemeleri
MUSTAFA DEMİRER
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Astronomi ve Uzay BilimleriSabancı ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ERSİN GÖĞÜŞ
DOÇ. DR. YUKI KANEKO