Magnetic properties of Mn5Ge3/PZT heterostructures
Mn5Ge3/PZT hetero yapıların manyetik özellikleri
- Tez No: 731331
- Danışmanlar: DOÇ. DR. LEYLA ÇOLAKEROL ARSLAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Bilim ve Teknoloji, Science and Technology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2022
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Gebze Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 78
Özet
Mikroelektronik teknolojisinin sınır değerlere hızlı yaklaşımı ve yeni nesil manyetoelektronik cihazlar için potansiyel spintronik teknolojisi dikkatleri üzerine çekmiştir. Elektrik alanı ile ferromanyetik geçişin kontrol edilmesi özellikle yarı metalik ferromanyetlerde, manyetoelektronik cihazlarda düşük güç tüketimi ve minimum kararsızlık gibi faydalar sağlar. Mn5Ge3 filmleri bu çalışmada Si teknolojisi ile uyumluluklarından dolayı magnetron püskürtme ve moleküler ışın epitaksi kullanılarak Si altlık üzerinde üretilmiştir. Bu tezde, ince (100 μm) Si(111) alttaş üzerine Mn5Ge3 manyetik filmlerin büyüme çalışmalarında karşılaşılan başlıca engeller üzerinde durulmuştur. Mn5Ge3 ince filmi yüksek spin enjeksiyon verimi, yüksek spin polarizasyonu ve oda sıcaklığındaki ferromanyetizma nedeniyle incelenmiştir. Tezde son zamanlarda yaygın olarak kullanılan ferroelektrik lead zirkonyum titanat (PZT) seramikleri ile Mn5Ge3 filmini birleştirdik ve PZT' ye voltaj uygulanması sonucu Mn5Ge3 filmin manyetizasyon, anizotropi ve zorlayıcı alanın kontrol edilmesini inceledik. Bu tezin ilk adımında, ince (100 μm) Si(111) alttaş üzerinde tek kristalli Ge' nin katı faz epitaksi büyümesi ve Mn5Ge3 altıgen kristal yapısının oluşumu için parametreler belirlendi. Mn5Ge3 yapısı büyütülerek XRD ve XPS yöntemleriyle doğrulandıktan sonra filmin manyetik karakterizasyonu yapılmış ve sonuçlar literatürdeki sonuçlarla karşılaştırılmıştır. Mn5Ge3 yapısı incelenirken farklı kalınlıklarda (5nm, 10nm, 15nm) filmler üzerinde değerlendirmeler yapılmıştır. Yüzey morfolojisi AFM ve SEM yöntemleri ile araştırıldı. Filmlerin manyetik özellikleri PPMS ve ESR kullanılarak araştırıldı. İkinci aşamada, Mn5Ge3 filminin PZT piezoelektrik yapısı ile bir epoksi yardımıyla birleştirilmesi ve manyetostriktif etkiye sahip Mn5Ge3 filminin manyetik özelliklerindeki değişimler araştırılmıştır.
Özet (Çeviri)
The rapid approach of microelectronic technology reaches to limit values and potential spintronic technology for next generation magnetoelectronic devices have attracted attention. Controlling the ferromagnetic transition with the electric field provides benefits such as low power consumption and minimum instability, especially in semi-metallic ferromagnets, magnetoelectronic devices. In this thesis, the main obstacles encountered in the growth studies of Mn5Ge3 magnetic films on thin (100μm) Si(111) substrate are emphasized. Mn5Ge3 thin film was investigated due to its high spin injection efficiency, high spin polarization and room temperature ferromagnetism. In this thesis, we combined ferroelectric lead zirconium titanate (PZT) ceramics and Mn5Ge3 film, which have been widely used recently, and examined the magnetization, anisotropy and coercive field control of Mn5Ge3 film as a result of applying voltage to PZT. In the first step of this thesis, the parameters for the solid phase epitaxy growth of single crystalline Ge on thin Si substrate (100μm) and the formation of Mn5Ge3 hexagonal crystal structure were determined. After the Mn5Ge3 structure was grown and confirmed by XRD and XPS methods, the magnetic characterization of the film was made and the results were compared with the results in the literature. While investigating the Mn5Ge3 structure, evaluations were made on the films with different thicknesses (5nm, 10nm, 15nm). Surface morphology was investigated by AFM and SEM methods. The magnetic properties of the films were investigated using PPMS and ESR. In the second step, the combination of Mn5Ge3 film with PZT piezoelectric structure with the help of an epoxy and the changes in the magnetic properties of the Mn5Ge3 film with magnetostrictive effect were investigated.
Benzer Tezler
- Spintronik uygulamaları için germanyum bazlı manyetik nanotellerinin geliştirilmesi
Development of germanium based magnetic nanowires for spintronic applications
İLKNUR GÜNDÜZ AYKAÇ
Doktora
Türkçe
2020
Fizik ve Fizik MühendisliğiGebze Teknik ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. LEYLA ÇOLAKEROL ARSLAN
- Ge-bazlı manyetik yarıiletkenlerin incelenmesi
Investigation of Ge-based magnetic semiconductors
BURCU TOYDEMİR
Doktora
Türkçe
2016
Fizik ve Fizik MühendisliğiGebze Teknik ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. LEYLA ÇOLAKEROL ARSLAN
- FeMn1-xNixGe bileşiklerinin manyetik özellikleri
Magnetic properties of the FeMn1-xNixGe compounds
FATMA GÜÇLÜ
Yüksek Lisans
Türkçe
2011
Fizik ve Fizik MühendisliğiNevşehir ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SELÇUK KERVAN
- Gaussyen potansiyeli ile sınırlandırılmış kuantum noktanın manyetik özellikleri
Magnetic properties of quantum dot with Gaussian confining potential
RABİA ÖZSULUOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2016
Fizik ve Fizik MühendisliğiMuğla Sıtkı Koçman ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. UĞUR ERKARSLAN
- TlInS2, TlGaS2 ve TlGaSe2 bileşiklerinin elektron paramanyetik rezonans yöntemi ile incelenmesi
Electron paramagnetic resonance studies of TlInS2, TlGaS2 and TlGaSe2 compounds
SİNAN KAZAN
Doktora
Türkçe
2008
Fizik ve Fizik MühendisliğiGebze Yüksek Teknoloji EnstitüsüFizik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. FAİK MİKAİLOV