Structural and magnetic properties of Si(100)/Ta/Co multilayers for spintronics applications
Spintronik uygulamaları için Si(100)/Ta/Co çoklu katmanların yapısal ve manyetik özellikleri
- Tez No: 202172
- Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. SÜLEYMAN TARI
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: İnce filmler, Thin films
- Yıl: 2007
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu tez, DC mıknatıssal sıçratma teknii kullanılarak üretilen Si(100)/Ta/Co tek ve çoklu katman ince filimlerin yapısal ve manyetik özellikleriyle ilgilidir. Filimlerin yapısal özellikleri XRD, AFM ve SEM kullanılarak incelenmitir. Bu çalımadan, oda sıcaklıında silikon altta üserine büyütülen Co filimin 50 nm'ye kadar amorf bir yapıya sahip olduu anlaılmıtır. Bu kalınlıktan sonra hegzagonal (002) düzlemi dorultusunda kristallenmeye balamıtır. Kristallenme, 25 nm'lik amorf filim 4500C'de yüksek vakum ortamında 30 dakika tavlandıktan sonra da görülmütür. 40 nm kalınlıındaki Ta filimin silikon altta üzerine (002) düzlemi dorultusunda tek kristal ve tetragonal Ta fazda (-Ta) büyüdüü görülmütür. Si(100)/Ta/Co çift katmanlı ve çoklu katmanlı yapılar, Ta ve Co için iyi kristallenme göstermitir. SEM ve AFM sonuçlarıyla, bütün tek ve çoklu katmanların düzenli, sürekli ve çok az pürüzlülükle büyüdükleri görülmütür. VSM ile histeresis döngüleri ölçülerek filimlerin manyetik özellikleri incelenmitir. Filim kalınlıının ve büyüme basıncının Co filimin manyetik özelliklerine etkileri çalıılmıtır. Örneklerin kolay manyetizasyon eksenlerinin Co film yüzeyine paralel olduu görülmütür. Co filim kalınlıı 4 nm'den 15 nm'ye arttırıldıında artık mıknatıslanım deeri (Hc) 72 G'dan 20 G'a dümütür ve eik kalınlık deerinden sonra 100 nm'ye (180 G) kadar neredeyse lineer olarak artarken manyetizasyon deerinin de dütüü görülmütür. Buna ek olarak, Co filimin büyütme basıncı arttırıldıında, Hc deerinin arttıı gözlenmitir. Son olarak, Si(100)/Ta/Co/TaOx/ Co/Ta manyetik tünel eklemi yapısında iki farkli Hc deeri elde edilmitir.
Özet (Çeviri)
This thesis is concerned with the structural and magnetic properties of Si(100)/Ta/Co single and multilayer thin films grown by DC magnetron sputtering technique. The structural properties of the films have been studied by X-Ray Diffractometer (XRD), Atomic Force Microscopy (AFM) and Scanning Electron Microscopy (SEM). This study revealed that a single Co film grows amorphous on silicon substrate up to 50 nm at room temperature. After this thickness, Co starts crystallizing in hexagonal (002) plane. The same crystallinity was also observed for 25 nm amorphous Co which was annealed at 4500C at high vacuum for 30 minutes. The presence of a single crystalline tetragonal Ta phase (-Ta) with the orientation along (002) has been observed for 40 nm Ta growth on silicon substrate. The Si(100)/Ta/Co bilayers and multilayers show good crystallinity for both Ta and Co films. SEM and AFM results show that all the single and multilayers grew uniform, continuous and with very low surface roughness. The magnetic properties of the films were investigated using Vibrating Sample Magnetometer (VSM), by measuring hysteresis loops. The effects of the thickness and growth pressure on the magnetic properties of Co films were studied. The easy magnetization axis of the samples is found to be parallel to the Co film plane. As the Co film thickness increased from 4 nm to 15 nm, the coercivity (Hc) decreased from 72 G to 20 G and after a threshold thickness it increased almost linearly up to 180 G for 100 nm film while the magnetization decreased. Moreover, it has been observed that as the Co growth pressure increases, the Hc value of Co films increases. Finally, we obtained two different Hc values for our MTJ sandwich with the structure of Si(100)/Ta/Co/TaOx/Co/Ta.
Benzer Tezler
- Eskişehir - Beylikahır toryum cevherinin değerlendirilmesi
Başlık çevirisi yok
BEDRİ İPEKOĞLU
Doktora
Türkçe
1983
Maden Mühendisliği ve Madencilikİstanbul Teknik ÜniversitesiPROF. DR. T. CENGİZ BAYRAKTAR
- NiMn,NiMnP+ ve CrFe alaşım ince filmlerinde elektron spin rezonans (ESR) ve direnç ölçümleri
Başlık çevirisi yok
MUSTAFA ÖZDEMİR
Doktora
Türkçe
1998
Fizik ve Fizik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiFizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. YILDIRHAN ÖNER
- Bazı manyetik malzemelerde (Cu-Co, Ti1-xCoxO2 ince filmler ve mikroteller) dev manyeto empedans incelemeleri
Giant magneto impedance investigations of some magnetic materials (Cu-Co, Ti1-xCoxO2 thin films and microwires)
FİKRET YILDIZ
Doktora
Türkçe
2004
Fizik ve Fizik MühendisliğiGebze Yüksek Teknoloji EnstitüsüFizik Ana Bilim Dalı
Y.DOÇ.DR. BULAT RAMEEV
- Amorf silisyumda staebler wronski etkisinin fotoiletkenlik parametresi üzerindeki rolü
The Role of staebler-wronski effect on the prameter of photocondictivity in amorphus silicon
SEVİLAY UĞUR