Geri Dön

Investigating magnetic properties of dot/antidot structures in magnetic thin films for microwave device applications

Manyetik ince filmlerdeki nokta/boşluk yapıların manyetik özelliklerinin mikrodalga cihaz uygulamaları için incelenmesi

  1. Tez No: 881106
  2. Yazar: ZEYNEP REYHAN ÖZTÜRK
  3. Danışmanlar: PROF. DR. MEHMET LEVENT KURNAZ, PROF. DR. FİKRET YILDIZ
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2023
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Fizik Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: 292

Özet

Dikey manyetik anizotropiye sahip manyetik izolatörler, düşük güç tüketen spin yörünge tork anahtarlamasına, yüksek frekanslı spin-yörünge tork salınımına, yüksek hızda etki alanı-duvar hareketine olanak sağlar. PMA'lı ferromanyetik yalıtkanlar, skyrmions, manyeto-optik, bellek ve mantık uygulamaları üzerinde çalışmak için kullanılır. Dik mıknatıslanmalı Yttrium demir granat (YIG) manyetik izolator, spintronik ve magnonik uygulamalara yenilik getirmektedir. Bu çalışma, ince/ultra ince YIG filmlerinin darbeli lazer biriktirme (PLD) metodu ile Silikon alttaşa büyütülmesine ve alttaş ile film arasında oluşan gerilimin manyetik anizotropi üzerindeki etkisine odaklanmaktadır. Ek katmanlar veya doping kullanmadan dik manyetik anizotropiyi elde ettik. Ayrıca nokta/boşluk dizilimli Permalloy (NiFe) ince filmlerin manyetik özellikleri de çalışılmıştır. Nokta ve boşluk dizisi yapıları, mıknatıslanmanın yönünü değiştirme, manyetik bölgeler oluşturma, manyetik ince filmlerin manyetik davranışını değiştirme ve anizotropiyi kontrol etme yeteneğine sahiptir. Nokta/boşluk desenli NiFe ince filmlerin manyetizasyon dinamikleri FMR tekniği ile belirlenmiştir. Çeşitli nokta/ boşluk şekilleri, boyutları ve kalınlıklarında mıknatıslanmayı tersine çevirme, Landau-Lifshitz Gilbert (LLG) denklemini çözen Mumax3 mikromanyetik simulasyonu ile incelenmiştir. Artık mıknatıslanma ve zorlayıcı alanlar, histerezis döngülerinden çıkarılmıştır. FMR ve simulasyonlardan şekil etkisine bağlı spin dalga modlarının uyarılması ve farklı şekillere karşılık gelen farklı spin bölgeleri bulunmuştur.

Özet (Çeviri)

Magnetic insulators with perpendicular magnetic anisotropy enable low-power spin-orbit torque switching, high-frequency oscillation, and fast domain-wall motion. Ferromagnetic insulators with PMA are key for studying skyrmions, magnetooptics, and memory/logic applications. Yttrium iron garnet (YIG), with its perpendicular magnetization, revolutionizes current spintronics and magnonics. This work focuses on growing thin/ultrathin YIG films on Silicon substrates using Pulsed Laser Deposition (PLD) and explores the strain's impact on magnetic anisotropy. We achieved perpendicular magnetic anisotropy without additional layers or doping materials. Additionally, we studied the magnetic properties of Permalloy (NiFe) thin films with dot/antidot arrays that have the ability to modify the magnetic behavior of magnetic thin films such as the magnetization reversal mechanism, magnetic domains, and control the magnetic anisotropy. The FMR technique determined the magnetization dynamics of the dot/antidot patterned NiFe thin films. The magnetization reversal of various shape, size, and thickness of dot/antidot array were investigated by a micromagnetic simulation, Mumax3 which solves the Landau-Lifshitz-Gilbert (LLG) equation. The remnant magnetization and coercive fields of the structures were extracted from the hysteresis loops. We discovered the excitation of spin-wave modes related to the shape effect from the FMR spectrum and found out different domain wall structures corresponding to different dot/antidot shapes from the simulations.

Benzer Tezler

  1. Ftalosiyanin-kuantum dot konjugatların eldesi ve elektrokimyasal uygulamaları

    Phthalocyanine and heteroatom‐doped carbon quantum dots conjugate: synthesis and electrochemical investigation

    BAŞAK GİZEM KARAHAN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2024

    Kimyaİstanbul Teknik Üniversitesi

    Kimya Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. İBRAHİM ÖZÇEŞMECİ

  2. Manyetik alan içerisindeki küresel kuantum nokta yapıların elektronik enerji seviyelerinin hesaplanması

    Calculation of electronic energy states of a spherical quantum dots inside magnetic field

    FATMA YILMAZER

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2018

    Fizik ve Fizik MühendisliğiAksaray Üniversitesi

    Fizik Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. YUSUF YAKAR

  3. Electronic structure of many electron quantum dots

    Çok elektronlu kuantum noktaların elektronik yapısı

    ZEYNEP DEMİR

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2010

    Fizik ve Fizik MühendisliğiDokuz Eylül Üniversitesi

    Fizik Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. İSMAİL SÖKMEN

  4. Şekil değiştiren elastik dielektriklerin kuvasi statik teorisi

    A Quası static theory of deformable elastic dielectrics

    NALAN ANTAR

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    1993

    Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    PROF.DR. HİLMİ DEMİRAY

  5. Fe-%15Mn-%5Co alaşımında termal etkili martensitik dönüşümün mikro yapısının ve manyetik özelliklerinin incelenmesi

    Investigating of termal effects induced martensitic transformation and magnetic properties in Fe-%15Mn-%5Co

    MUSTAFA YÜKSEL

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2008

    Fizik ve Fizik MühendisliğiKırıkkale Üniversitesi

    Fizik Bölümü

    DOÇ. DR. SEDAT AĞAN