Titanyum alt tabaka üzerine elektrodepozisyonla büyütülen NiFe/Cu süperörgülerin yapısal, manyetik ve manyetorezistans özellikleri üzerine manyetik tabaka (NiFe) kalınlığının etkisinin incelenmesi / Nuray Çolak Aytekin; tez danışmanı Prof. Dr. Hakan Köçkar.

Tez (Yük)--Balıkesir Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Fizik Anabilim Dalı.

Kaynakça var.

NiFe/Cu süperörgüler nikel, demir ve bakır iyonlarını içeren bir çözeltiden potansiyel kontrollü olarak elektrodepozisyon tekniği ile polikristal titanyum alttabaka üzerine büyütülmüştür. NiFe/Cu süperörgülerin yapısal, manyetik ve manyetorezistans özellikleri ferromanyetik NiFe kalınlığına göre incelendi. Süperörgülerin NiFe tabaka kalınlığı 1.5 nm’ den 10 nm’ ye kadar arttırılırken Cu tabaka kalınlığı 1nm’ de sabit tutuldu. Dönüşümlü Voltametri metodu ile çözelti elektrokimyasal olarak karakterize edildi. Ferromanyetik NiFe tabakalar ve manyetik olmayan Cu tabakalar doymuş kalomel elektroda göre sırasıyla -1.8 V ve -0.3 V’ ta depozit edildi. Süperörgülerin elementel analizi Enerji Ayırmalı X- Işını Spektrometresi ile yapılmıştır. Yapısal analiz için X- Işını Difraksiyonu ve Taramalı Elektron Mikroskobu kullanılmıştır. Örneklerin manyetik özellikleri Titreşimli Numune Manyetometresi ile incelenmiştir. Manyetorezistans (MR) ölçümleri Van der Pauw Metodu ile yapılmıştır. NiFe tabaka kalınlığı arttıkça numunelerin Ni içeriği artmakta, Cu içeriği azalmakta, Fe içeriği ise çok hafif azalmaktadır. XRD desenlerinde yüzey merkezli kübik (fcc) yapının (111), (200), (220) ve (311) yansımaları elde edildiği için tüm süperörgüler sadece fcc kristal yapıda oluşmuştur. Süperörgülerin (111) kristal yönelimine sahip olduğu bulunmuştur. NiFe tabaka kalınlığı arttıkça numunenin Ni içeriği de arttığı için numunelerin örgü sabiti azalarak bulk Ni’ in örgü sabitine yaklaşmaktadır. SEM görüntülerine göre NiFe tabaka kalınlığının artışıyla tanecikli yapı artmakta ve daha homojen yüzeyler oluşmaktadır. Numunelerin manyetik özellikleri ferromanyetik tabaka kalınlığından önemli ölçüde etkilenmiştir. Doyum manyetizasyonu (Ms) NiFe tabaka kalınlığının artmasıyla 12.9 emu/cm3’ ten 291.3 emu/cm3’ e yükselmiştir. Süperörgülerin Ni içeriğindeki artış Ms’ de artışa neden olmuştur. 23.4 Oe ile 63.2 Oe arasında değişen kuarsivite değerleri yumuşak ve sert manyetik özellikler arasındadır. NiFe tabaka kalınlığı 3.5 nm’ nin altında olan süperörgüler Devasa Manyetorezistans (GMR) etki gösterirken, NiFe tabaka kalınlığı 3.5 nm’ nin üzerinde olduğunda Anizotropik Manyetorezistans (AMR) etki oluşmaya başladı. NiFe tabaka kalınlığının 4 nm’ nin üzerinde olduğu numunelerde GMR tamamen AMR etkiye dönüşmüştür. NiFe/Cu süperörgülerde % 2’ ye kadar GMR değerleri elde edilmiştir. Ferromanyetik tabaka kalınlığı süperörgülerin manyetorezistans özellğini önemli ölçüde etkilemiştir. Büyük ferromanyetik tabaka kalınlıklarında spine bağımlı saçılmadan ziyade bulk saçılmanın artması nedeniyle süperörgülerin GMR özelliği AMR özelliğe geçiş yapmıştır.