Geri Dön

Magneto-optical and multiferroic oxide thin films, integrated nonr eciprocal photonic devices and multiferroic memory devices

Manyeto-optik ve multiferroik oksit ince filmler, tümleşik karşılıklı olmayan fotonik aygıtlar ve multiferroik bellek aygıtları

PDF İndir

  1. Tez No: 713818
  2. Yazar: MEHMET CENGİZ ONBAŞLI
  3. Danışmanlar: PROF. DR. CAROLINE A ROSS
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Fizik ve Fizik Mühendisliği, Seramik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering, Physics and Physics Engineering, Ceramic Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2015
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Massachusetts Institute of Technology
  10. Enstitü: Yurtdışı Enstitü
  11. Ana Bilim Dalı: Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 214

Özet

Kompleks oksit ince filmler mevcut veri depolama, işleme ve optik izolatör işlevlerini geliştirmek için eşsiz özellikler sunmaktadır. Bu tezde, üç kategoride darbeli lazer büyütme ile kompleks oksit büyütme ve yapısal, manyetik ve manyeto-optik ve ferroelektrik karakterizasyon çalışması sunmaktayız. İlk olarak, magneto-optik Ce1Y2Fe5O12 (Ce:YIG) filmlerin büyütme süreci geliştirilerek tümleşik manyeto-optik izolatör performansının geliştirilmesine odaklanılmıştır. Epitaksiyel Ce:YIG filmlerin GGG alttaşlar üstündeki spektral ve alttaş yönelimine bağlı manyeto-optik performansı çok yüksektir (379-400 °dB^-1, λ = 1550 nm her alttaş yönelimi için). Ce:YIG filmlerin Si3N4 üstünde büyütme sürecinin termal bütçesi (2 yüksek sıcaklık PLD basamağı ve hızlı termal tavlama, RTA), yalıtkan üstünde silisyum alttaşlar (silicon-on-insulator) (bir yüksek ve bir düşük PLD basamağı ve RTA) ve optik rezonator çipleri (one PLD step, one RTA, YIG seed layer from the top) için kademeli olarak geliştirilmiş ve tümleşik optik izolatörde 7.4 ± 1.8 dB düşük giriş kaybı (insertion loss) ve 13.0 ± 2.2 dB izolasyon oranı elde edilmiştir. Ferrimanyetik yalıtkan YIG (Y3Fe5O12) ince filmlerin GGG alttaşlar üstünde epitaksiyel üretilmesi sayesinde ultra düşük Gilbert sönümleme sabiti (α = 2.2-7×10^-4) elde edilmiş ve böylece spin dalgalarının cm'lerce çip düzleminde ilerletilmesi mümkün olabilmiştir. Bu uygulama sayesinde neredeyse hiç enerji kaybı göstermeyen magnon temelli mantık devreleri ve bilgisayarların üretilmesi mümkün olabilecektir. Son olarak, değişimli katkılı perovskit STCo30 (SrTi0.70Co0.30O3-δ) filmlerin Si, STO (100), ve Nb:STO alttaşlar üstünde üretimi gösterilmiştir. Bu perovskit oksitin ferroelektrik ve manyetik özellikleri oda sıcaklığında gözlemlenmiştir. Deneysel olarak ölçülen magnetizma, ferroelektrik ve yapısal özellikleri yoğunluk fonksiyonel teori hesapları ile doğrulanmıştır.

Özet (Çeviri)

Complex oxide thin films offer unique functionalities which can potentially extend the utility of current storage, processing and optical isolator technologies. In this thesis, we present three categories of studies on complex oxide growth using pulsed laser deposition (PLD) and structural, magnetic, magneto optical and ferroelectric characterization. We first focused on enhancing integrated magneto optical isolator performance by improving the growth method of magneto optical Ce1Y2Fe5O12 (Ce:YIG) films. The spectral and substrate orientation dependence of the magneto optical figure of merit of epitaxial Ce:YIG on GGG substrates show very high magneto optical figure of merit (379-400 °dB^-1 at λ = 1550 nm for all substrate orientations). The thermal budgets of Ce:YIG growth on Si3N4 (2 high temperature PLD steps and a rapid thermal anneal, RTA ), silicon-on-insulator substrates (a high and a low temperature PLD step and a RTA) and optical resonator chips (one PLD step, one RTA, YIG seed layer from the top) were progressively reduced to achieve improved integrated optical isolators with low insertion loss of 7.4 ± 1.8 dB and an isolation ratio of 13.0 ± 2.2 dB . We demonstrated that the ferrimagnetic insulator YIG thin films (Y3Fe5O12 epitaxially grown on GGG substrates achieve ultralow Gilbert damping of spin waves (α = 2.2-7×10^-4), which enable cm long in plane propagation of spin waves. This demonstration enables researchers to fabricate near dissipationless magnon based logic com puters. Finally, we present a substitutionally doped perovksite, STCo30 (SrTi0.70Co0.30O3-δ) integrated on Si, STO (100), and on Nb:STO substrates. This perovskite oxide has been found to exhibit ferroelectricity and magnetism at room temperature. Experimental results on magnetism, ferroelectricity and structure were reproduced using density functional theory simulations.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    411982

    Mr sönümleyici kullanarak H sonsuz yöntemi ile yapıların titreşim kontrolü

    Vibration control of structures using mr dampers with hinfinity method

    HÜSEYİN AGGÜMÜŞ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2014

    Makine MühendisliğiYıldız Teknik Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. ŞABAN ÇETİN

  2. Tez No

    412735

    Deneysel testis torsiyonunda difüzyon ağırlıklı manyetik rezonans görüntülemenin yeri

    Role of diffusion weighted magnetic resonance imaging in evaluation of experimental testicular torsion

    FURKAN UFUK

    Tıpta Uzmanlık

    Türkçe

    Türkçe

    2015

    Radyoloji ve Nükleer TıpPamukkale Üniversitesi

    Radyoloji Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. DUYGU HEREK

  3. Tez No

    413447

    Demir bazlı seramik süperiletkenlerin hazırlanması ve karakterizasyonu

    Characterization and preparation of iron based ceramic superconductors

    ADİL GÜLER

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2015

    Fizik ve Fizik MühendisliğiMarmara Üniversitesi

    Fizik Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. MUSTAFA ÖZDEMİR

    PROF. DR. YILDIRHAN ÖNER

  4. Tez No

    413497

    Üç çekirdekli YBCO süperiletkeni manyetik kuvvet parametrelerinin maglev sistemleri için karşılaştırmalı olarak incelenmesi

    Comparative investigation of magnetic force parameters of three seeded YBCO superconductor for maglev systems

    MEHMET KABAER

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2015

    Fizik ve Fizik MühendisliğiKaradeniz Teknik Üniversitesi

    Fizik Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. KEMAL ÖZTÜRK

  5. Tez No

    413531

    (La1-xREx)0.67Pb0.33MnO3 (RE = Pr, Sm, Er) manganit bileşiklerinin yapısal, manyetik ve manyetokalorik özelliklerinin incelenmesi

    Investigation of structural, magnetic and magnetocaloric properties of (La1-xREx)0.67Pb0.33MnO3 (RE = Pr, Sm, Er) manganite compounds

    SELDA KILIÇ ÇETİN

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2015

    Fizik ve Fizik MühendisliğiÇukurova Üniversitesi

    Fizik Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. AHMET EKİCİBİL

Geri Dön