Giant magnetoresistance by using single layer graphene flake with chemical vapor deposition
Cvd yöntemiyle büyütülen tek katmanlı grafende yüksek manyetik direnç (Gmr)
- Tez No: 629078
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ ERCÜMENT AKAT
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2020
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Yeditepe Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Fizik Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 94
Özet
Bu tezde kimyasal buhar biriktirme (Chemical Vapour Deposition – CVD) yoluyla üretilen tek katmanlı grafen aracılığıyla spinin taşınımı, alüminyum oksit tünel engelleri ve kobalt elektrodlar kullanılarak ve yerel ölçekte ölçüldü. Yerel bazda yapılmayan ölçümlerden farklı olarak, oda sıcaklığında, boyu 10 mikrometreye varan grafen kanalları için pozitif bir manyetik direnç gözlendi. Bu analiz spinin grafen içine sızma derinliğinin oda sıcaklığında 14±4 mikrometre olduğunu gösterdi ve bizi grafen spin süzgeçlerine (filtrelerine) dayanan spintronik uygulamalarına bir adım daha yaklaştırdı. Bir sonraki aşamada bu uzaklığın 100 mikrometreye (10 – 200 μm) çıkarılması amaçlanmaktadır. Burada tek katmanlı grafenler 25 mikrometre kalınlığındaki, yüksek saflıkta ince bakır yapraklar üzerinde büyütüldüler. Büyütülme işlemi öncesinde bakır yapraklar CVD fırınına kondu. Sonra grafen katmanlar daha yeni iyonlardan arınmış (deionized) su dolu banyoda yıkandılar ve Si/SiOx alttaşına, standart yöntemlerle aktarıldılar. Spin süzgeçleri (filtreleri) tasarlandı ve standart mikrolitografi, püskürtme ve plazma teknikleri kullanılarak üretildi. Üretilmiş örnekler üzerindeki manyetik taşınım ölçümleri oda sıcaklığında, 4 uç yönteminin kullanılmasıyla ve 10 μA'lik bir akımla yapıldı. 10 mikrometrelik bir grafen kanalı için oda sıcaklığında tipik bir manyetik direnç (MR) eğrisi elde edildi. Bu sonuç, grafen spin filtreleriyle yerel olmayan geometride yapılan MR ölçümlerinin tümünün eksi MR değeri göstermesi, oysa bizim sonuçların yerel ölçekte açık bir biçimde hep artı değer vermesi ve böylece araştırmacıların elde ettikleriyle uyumlu olması bakımından ilginçtir.
Özet (Çeviri)
In my thesis, spin transport through single layer graphene grown by chemical vapor deposition has measured in the local measurement configuration using aluminum oxide tunnel barriers and Co electrodes. Unlike the case of non-local measurements, we report positive magnetoresistance for graphene channels as long as 10 microns at room temperature. Our analysis shows that the spin diffusion length in graphene is 14 ±4 μm at room temperature, bringing us a step closer to spintronic applications based on graphene spin filters. In the next step, trying to transport spin filter up to 100 μm (between 10-200 μm). In this research, Single layer graphene layers have grown on 25-micron thick high purity Cu foils. Before loading the copper foils in the CVD furnace. Then the graphene layers have washed in new deionized water baths and then subsequently transferred to a Si/SiOx wafer piece using standard transfer methods. Spin filters have designed and fabricated using standard microlithography, sputter deposition and plasma etching techniques. Magneto transport measurements were perform on the fabricated samples at room temperature using four-terminal wiring, where 10 μA excitation current is use during measurements. A typical Magnetoresistance (MR) curve for a 10-micron graphene channel at room temperature. This result is interesting from the point of view that the MR measurements with graphene spin filters measured in the non-local geometry all show negative MR 14 while our results clearly and reproducibly show positive MR in the local measurement configuration in agreement with the researcher results.
Benzer Tezler
- Manyetik ve manyetik olmayan metallerden yapılmış çok katlı ince filmlerde manyetik etkileşmelerin incelenmesi
Investigations of magnetic interactions of magnetic multilayers consisting of magnetic and nonmagnetic metals
RAMAZAN TOPKAYA
Yüksek Lisans
Türkçe
2010
Fizik ve Fizik MühendisliğiGebze Yüksek Teknoloji EnstitüsüFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BEKİR AKTAŞ
- Çok katlı metalik ince filmlerin magnetik özelliklerinin belirlenmesi
Determination of magnetik properties of multilayer thin films
CENGİZ BİRLİKSEVEN
Doktora
Türkçe
2000
Fizik ve Fizik MühendisliğiHacettepe ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF.DR. H. ZAFER DURUSOY
- Elektrodepozisyonla sentezlenen NiFe alaşım ve NiFeCu/Cu süperörgülerin yapısal, manyetik ve magnetotransport karakterizasyonu
Structural, magnetic and magnetotransport characterization of the NiFe alloys and NiFeCu/Cu superlattices synthesised by electrodeposition
HİLAL KURU
Doktora
Türkçe
2009
Fizik ve Fizik MühendisliğiBalıkesir ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HAKAN KÖÇKAR
PROF. DR. MÜRSEL ALPER
- Elektrodepozisyon tekniğiyle üretilen Ni, NiCu alaşım, Ni/Cu süperörgü filmlerinde manyetik direncin incelenmesi
Investigation of magnetoresistance of Ni, NiCu alloy and Ni/Cu superlattice films produced by electrodeposition technique
METEHAN NAZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2004
Fizik ve Fizik MühendisliğiBalıkesir ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
Y.DOÇ.DR. HAKAN KÖÇKAR
- Spin vanası sistemleri için yeni tip nano TOx-MgO (T=V, Ti) tünel bariyerlerinin geliştirilmesi
Development of new type nano TOx-MgO (T=V, Ti) tunnel barrier for spin valve systems
MUSTAFA YILDIRIM
Doktora
Türkçe
2015
Bilim ve TeknolojiAnadolu ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. RAMİS MUSTAFA ÖKSÜZOĞLU