Co nano parçacıklar içeren kompozit yapılı BaTiO3 ince filmlerde manyetoelektrik özelliklerin incelenmesi

Abstract

Ferroelektrik ve ferromanyetik özellikleri bir arada bulunduran malzemeler multiferroikler adı ile bilinmektedir. Dikkat çekici fiziksel özellikleri ve çok fonksiyonluluğu nedeni ile bu malzemeler son yıllarda araştırmacıların yoğun ilgi odağında bulunmaktalar, bu da sonuçta onların bilişim teknolojileri, radyoelektronik, optoelektronik, kısa dalga elektroniği gibi alanlarda uygulanma olasılıklarını önemli ölçüde yükseltmiştir. Multiferroik malzemelerde ferroelektrik ve ferromanyetik yapılanmalar arasında ortaya çıkan güçlü etkileşim, onlarda manyetoelektrik etkinin (ME) ortaya çıkmasına neden olmaktadır. Bu etkiye gore, yapıdaki elektriksel kutuplaşma manyetik alan etkisi ile, diğer taraftan mıknatıslanma da elektrik alanı etkisi ile değiştirilebilir. Bu etkinin gözlenmesi, multiferroik malzeme ve yapıların spintronik, sensor teknolojileri, hafıza elemanları gibi modern teknoloji alanlarında kullanım potansiyelinin artmasına neden olmaktadır. Bu tez çalışmasında iyon demeti püskürtme (ion beam sputtering) yöntemiyle Co nano parçacıklar içeren kompozit yapılı BaTiO3 ince filmlerde magneto-elektriksel özellikler incelenmiştir. İyon-demeti tekniği kullanılarak oluşturulan kompozit yapıların yapısal, elektrik, manyetik ve manyetoelektrik özelliklerinin kontrollü ve mükayeseli şekilde incelenmesi, bunun sonucunda adı geçen yapılarda manyetoelektrik etkileşme mekanizmalarının öğrenilmesi ve aynı zamanda teknolojik uygulamalarda büyük öneme sahip olacak yüksek manyetoelektrik etki oranlarının elde edilmesi, tezimizin amaçları arasında bulunmuştur. Yapısal incelemeler, manyetik rezonans ve mıknatıslanma ölçümlerinde, numunelerin manyetik nano parçacıklar içerdiği gözlenmiş olup, farklı manyetik alanlar altında kapasitans ölçümleri alınarak, dielektrik sabiti incelenmiş ve manyetokapasitans (manyetodielektrik) etkiler gözlenmiştir.

Materials that contain a combination ferroelectric and ferromagnete are known as multiferroics. İn receant years researches have been intensisived these materials due to their remakable physical properties in multıfunctional. This increased signıfıcantly the possibility of implementation in areas such as information technology, radıo electronic, optoelectronic, short-wave electronics. Strong interaction that appears between ferroelectronic and ferromagnetic structers in multiferroic metarials leads to the emergence of mangneto-electric effect. This effects include the change of electrical polorization in the structure on the other hand magnetization is influenced by electric field. The observation of this effect leads to increased use of application so as spintronics, sensor Technologies and memory elements in modern technology area. In this thesis, magneto-electrical properties that contain Co nano particles by ion bean sputtering method composites mode BaTiO3 was studied. Learning magneto- electric interaction mechanism in the a forementioned and also to obtain a high magneto-electric effect rate that will have great importance in technological applications was found purposes of this thesis. In structural analysis and magnetization and magnetic resonance measurements were observed that samples contain nanoparticles. under different magnetic fields dielectric constant and magnetic capacitance calculations were observed magnetoelectric effect.