Development of tools and Ti/Pt/Co reference samples for transfer function based quantitative stray field measurements
Transfer fonksiyonu tabanli kantitatif manyetik alan ölçümleri için araçlarin ve Ti/Pt/Co referans örneklerinin geliştirilmesi
- Tez No: 692527
- Danışmanlar: PROF. DR. OSMAN ÖZTÜRK
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2021
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Gebze Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Fizik Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 159
Özet
Yüksek çözünürlüklü, kantitatif manyetik alan ölçümleri bilimsel araştırma ve endüstriyel kalite kontrolü için büyük önem taşımaktadır. Bununla birlikte, çoğu manyetik kuvvet mikroskobu (MFM) ölçümleri yalnızca kalibre edilmemiş kalitatif manyetik alan dağılımlarını verir. Kantitatif MFM (qMFM) ölçümleri elde etmek için, tip kalibrasyonuna dayalı transfer fonksiyonu yaklaşımı, ölçümler için iyi geliştirilmiş bir tekniktir. Ancak, test edilip onaylanmış kalibrasyon numunelerinin sayısı oldukça azdır. Ayrıca, klasik yaklaşım ile yapılan kalibrasyonlar, referans numunesinin teoriye uygunluğu ve domenlerin uzaysal özellikleri ile sınırlıdır. Bu tez çalışmasında, transfer fonksiyonuna dayalı qMFM ölçümleri için potansiyel bir kalibrasyon numunesi olarak, şerit manyetik domen yapısına sahip Ti/Pt/Co çok katmanlı bir film hazırlanmıştır. Yeni referans numunesinin, kalibrasyon için gereklilikleri tartışılıp, farklı karakterizasyon teknikleri ile desteklenen mikromanyetik simülasyon çalışmaları ile incelenerek geçerliliği kanıtlanmıştır. Ti/Pt/Co numunesinin, referans alanı hesaplanabilir ve 100 nm 10 µm aralığındaki nanoyapıların kalibrasyonu için uygun bir numune olduğu gösterilmiştir. Orta büyüklükteki manyetik alan şiddeti, bu numuneyi düşük zorlayıcı alana sahip MFM tiplerinin kalibrasyonu için uygun, iyi tanımlı ve yüksek kontrollü örnek hazırlama prosedürü ise ulaşılabilir/tekrarlanabilir bir referans numunesi yapar. Bunların yanı sıra, çalışma sonucu olarak, kuantum kalibrasyonlu MFM ölçümlerine (QuMFM) fırsat yaratan, tipin atomik bir kuantum sensörü kullanarak kalibre edildiği yeni bir yaklaşım önerilmiştir. Bunun için, MFM tipinin manyetik alan dağılımı elmas içindeki bir nitrojen-boşluk merkezi (NV-center) kullanılar ak ölçülmüştür. Ayrıca, bir MFM referans numunesinin kuantum kalibrasyonu gerçekleştirilerek, teorik olarak her MFM sisteminin kuantum kalibrasyonunun yapılabileceği gösterilmiştir.
Özet (Çeviri)
Reliable and quantitative magnetic stray field measurements with high spatial resolution are of great importance for research and industrial quality control. However, most magnetic force microscopes (MFM) only deliver uncalibrated qualitative stray field images. Transfer function based MFM calibration to obtain quantitative MFM is a well-developed technique for such measurements, however, the number of validated calibration samples is limited, and the samples are scarcely available. Furthermore, the classical tip calibration approach has the limitations of the reference field calculability and accessible spatial frequencies. In this dissertation, we present a Ti/Pt/Co multilayer stack with a stripe domain pattern as a potential calibration sample for transfer function based quantitative MFM measurements. The requirements for reference samples are discussed and a validation process based on micromagnetic simulations combined with different characterizations is established. The Ti/Pt/Co is shown to be a well calculable reference sample for calibrations on a 100nm to 10 µm scale. Its moderate magnetic field strength makes this sample a good candidate for calibrations also of low moment tips and the well-controlled fabrication process makes it highly available. Furthermore, we report a new approach to calibrate the MFM by an atomic quantum sensor allowing quantum calibrated MFM measurements (QuMFM). To do so we measure the MFM tip's stray field distribution by a nitrogen-vacancy (NV) center in diamond. We further demonstrate the quantum calibration of an MFM reference sample thereby opening the road towards quantum traceable calibration of virtually any MFM.
Benzer Tezler
- Şişeboynu kesimlerde doruk saat akımı için dinamik model yaklaşımı
Başlık çevirisi yok
SEVGİ ERDOĞAN
Yüksek Lisans
Türkçe
1998
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ERGUN GEDİZLİOĞLU
- Silisyum katkısının döküm CrNiCo süperalaşımının özelliklerine etkisi
Başlık çevirisi yok
HAVVA KAZDAL ZEYTİN
Doktora
Türkçe
1998
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ADNAN TEKİN
- Investigation of the cutting performances of the diamond tools used in the natural stone industry
Doğal taş sanayisinde kullanılan elmaslı kesicilerin kesim performansının incelenmesi
BERRAK BULUT
Doktora
İngilizce
2021
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MURAT BAYDOĞAN
- Lesson study-a personal and professional development model for preservice ELT teachers
Ders araştırması: Aday İngilizce öğretmenleri için kişisel ve mesleki gelişim modeli
ERTAN ALTINSOY
Doktora
İngilizce
2020
Eğitim ve ÖğretimÇukurova Üniversitesiİngiliz Dili Eğitimi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ZUHAL OKAN
- Ergimiş tuz elektrolizi ile metal oksit/sülfürden başlanarak metal ve metal borür sentezi
Synthesis of metal and metal boride starting from metal oxide / sulfide by molten salt electrolysis
MEHMET BARIŞ DARYAL
Doktora
Türkçe
2020
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. GÜLDEM KARTAL ŞİRELİ