Farklı alttaşlar üzerinde geliştirilen ultra ince Pt-Co filmlerin yapısal olarak incelenmesi: Kapsamlı XPD, LEED ve STM çalışması
Structural investigation of ultrathin Pt-Co films deposited on different substrates: A comprehensive XPD, LEED and STM study
- Tez No: 722781
- Danışmanlar: PROF. DR. OSMAN ÖZTÜRK
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2022
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Gebze Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 153
Özet
Bu tez çalışmasında, manyetik kayıt ortamları, spintronik uygulamalar ve katalizör alanında geniş bir kullanım alanına sahip PtxCo1-x alaşım ve Pt/Co çok katlı filmlerin, ultra ince film formları hazırlanarak; manyetik özellikleri ile yapısal, elektronik ve morfolojik değişimleri arasındaki ilişki incelenmiştir. Ultra yüksek vakum şartları altında Magnetron Saçtırma Tekniği ile hazırlanan PtxCo1-x alaşım ve Pt/Co/Pt (Ti altkatmanlı-altkatmansız) üç katlı ultra ince filmler sırasıyla Pt (100) tek kristal ve doğal okside Si (111) alttaş üzerinde büyütülmüştür. Filmlerin elementel içerikleri, kimyasal stokiyometrileri ve elektronik özelliklerinde meydana gelen değişimler X-ışını Fotoelektron Spektroskopisi (XPS) ile incelenmiştir. Ultra ince PtxCo1-x alaşım film yüzeylerinin uzun erimli düzeni ve epitaksiyel büyüme kontrolü Düşük Enerjili Elektron Kırınımı tekniği (LEED) ile yapılırken, X-ışını Fotoelektron Difraksiyon (XPD) tekniği ve eşlik eden çoklu saçılma teorisi (MSCD) ile de her bir atom türünün komşuluğundaki kısa erimli düzen ve faz yapısı belirlenmeye çalışılmıştır. Pt/Co/Pt üç katlı ince filmlerin yapısal özelliklerinde meydana gelen değişimler ise Küçük Geliş Açılı X-ışını Difraksiyonu (GI-XRD) ve yatay düzlem XRD çalışmaları ile belirlenmiştir. Yüzeyde meydana gelen morfolojik değişimler Taramalı Tünelleme Mikroskobu (STM) ile belirlenirken, tüm bu değişimlerin mıknatıslanma yönelimi üzerinde etkisini gözlemlemek için ise Manyeto-Optik Kerr Etkisi (MOKE) çalışmaları yapılmıştır. Yapılan çalışmalar mıknatıslanma yöneliminin ultra ince filmlerin yapısal ve morfolojik özelliklerine ciddi bir şekilde bağımlı olduğunu göstermiştir. PtxCo1-x alaşım filmlerde bir arada bulunan farklı tipteki L10 fazlarının, kolay eksen mıknatıslanmasının yatay düzlemde görülmesine neden olmuştur. Pt/Co/Pt üç katlı filmlerde ise 3 Å gibi bir Ti alt katmanın bile fcc (111) fiber yapıda görece pürüzsüz büyümeye neden olarak ultra ince filmin anizotropisini dikey doğrultuya taşıdığı görülmüştür.
Özet (Çeviri)
In this thesis, ultra-thin film form of PtCo alloy and Pt/Co/Pt multilayer thin films which are extensively used in magnetic recording media, spintronic applications, and catalysts, were prepared to investigate correlations between magnetic properties and structural, electronical, and morphological changes. PtxCo1-x alloy, and Pt/Co/Pt trilayer (with/without Ti underlayer) thin films were respectively prepared on Pt (100) single crystal and naturally oxidized Si (111) substrate in an ultra-high vacuum condition by Magnetron Sputter Deposition Technique. Elemental compositions, chemical stoichiometries, and electronical changes of the films were determined by X-ray Photoelectron Spectroscopy (XPS). Low Energy Electron Diffraction (LEED) was used to check long-range order and epitaxial growth of the PtCo alloy film surfaces while short range-order and phase structure in the neighborhood of each atom type was determined by X-ray Photoelectron Diffraction Technique (XPD) with the help of Multiple Scattering Calculation of Diffraction (MSCD) program. On the other hand, structural analysis of the Pt/Co/Pt trilayer films were carried out by Grazing Incidence X-Ray Diffraction (GI-XRD) and in-plane XRD studies. While the morphological changes on the surface were determined by Scanning Tunneling Microscope (STM), Magneto-Optic Kerr Effect (MOKE) studies were carried out to observe the effect of all these changes on the magnetization orientation. All the results showed that the magnetization orientation is strongly dependent on the structural and morphological properties of ultrathin films. In PtCo alloys films, coexisting of different types of L10 phases caused the easy axis magnetization in an in-plane direction. In Pt/Co/Pt trilayer films, it was observed that even 3 Å Ti underlayer lead to relatively smooth growth with fcc (111) fiber structure and promotes the anisotropy of the ultrathin film to the out of the plane direction.
Benzer Tezler
- Atomic and island scale diffusion events on Bi2Te3 (0001) surfaces & ultra-thin Bi2Te3 films on SiO2 substrates
Bi2Te3 (0001) yüzeyinde atomik ve ada ölçeklerinde difüzyon & SiO2 alttaşı üzerinde aşırı-ince Bi2Te3 filmleri
MERT TAŞKIN
Yüksek Lisans
İngilizce
2017
Fizik ve Fizik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiFizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. OĞUZHAN GÜRLÜ
- Femtosaniye lazer ile işlenen yapıların katıhal lazerlerde uygulamaları ve üst çevrim pompalı Tm3+:KY3F10 lazerleri
Solid-state laser applications of femtosecond laser written structures and upconversion pumped Tm3+:KY3F10 lasers
YAĞIZ MOROVA
Doktora
Türkçe
2021
Fizik ve Fizik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiFizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SEDA AKSOY ESİNOĞLU
PROF. DR. ALPHAN SENNAROĞLU
- Design, fabrication, and characterization of rectangular split-ring resonators for sensing applications
Dikdörtgensel kesik-halka rezonatörlerinin algılama uygulamaları için tasarımı, üretimi ve karakterizasyonu
SHAHRZAD ZAHERTAR
Yüksek Lisans
İngilizce
2016
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiBoğaziçi ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HAMDİ TORUN
DOÇ. DR. ARDA DENİZ YALÇINKAYA
YRD. DOÇ. DR. ONUR FERHANOĞLU
- Sızdırmazlık cam bileşimlerinin geliştirilmesi, farklı yöntemlerle şekillendirilmesi ve karakterizasyonu
Development of sealing glass compositions, forming with different techniques and their characterization
MELİS CAN ÖZDEMİR YANIK
Doktora
Türkçe
2023
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SÜHEYLA AYDIN
DOÇ. DR. ESİN GÜNAY
- Orta kızılötesi elektro optik uygulamalar için geniş bant anti yansıtıcı kaplamaların tasarımı ve geliştirilmesi
Design and development of broad band anti reflective coatings for mid wave infrared electro optical applications
ADEM YENİSOY
Doktora
Türkçe
2019
Astronomi ve Uzay BilimleriAtatürk ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SEBAHATTİN TÜZEMEN