Dik ve paralel manyetik anizotropili filmlerin büyütülmesi, manyetik ve yapısal özelliklerinin incelenmesi

Abstract

Teknoloji dünyasındaki hızlı gelişmelerle beraber manyetik ince filmler konusu popülerliğini her geçen gün artırmaktadır. İnce filmlerin yapısal ve manyetik özelliklerinin birçok değişen parametrelere bağlı olması motivasyonumuza göre istenen özelliklere sahip manyetik filmler hazırlama imkânı sunmuştur. Büyütme parametrelerinin yanı sıra çok katlı veya alaşım filmler hazırlanması durumunda çok farklı özelliğe sahip manyetik filmler elde edilebilmekte ve çalışma yelpazesi akılalmaz boyutlara taşınabilmektedir. Bu tez kapsamında, farklı büyütme parametreleri ile manyetik ince filmler hazırlandı. Hazırlanan filmlerde hem farklı büyütme tekniği (manyeto-sputtering ve molecular beam epitaxy) hem de farklı büyütme parametreleri kullanıldı. İki kısımdan oluşan bu çalışmanın birinci kısmında MBE tekniği kullanılarak hazırlanan maskeli filmlerde birbirinden farklı uzaklıklarda manyetik noktalar (Dots) oluşturuldu ve aralarındaki mesafenin fonksiyonu olarak manyetik anizotropisi incelendi. İkinci kısımda ise bildiğimiz kadarıyla henüz literatürde mevcut olmayan CoxRh1-x alaşım filmler Sputter tekniği ile hazırlandı. Hazırlanan filmlerde Co konsantrasyonuna bağlı çalışmalar yapıldı. Ayrıca bu alaşım filmlere tampon ve üst tabakalar eklenerek çok katmanlı yapılar oluşturuldu. Bu çok katmanlı yapıların hazırlanmasındaki amaç yüzey ve ara yüzeylerin manyetik davranışlar üzerine etkilerini incelemek ve manyetik özelliklerde gözlenen anormalliklerin fiziksel sebeplerini ortaya çıkarmaktır. Bu çalışmaların neticesinde, alaşım konsantrasyonunun filmin yapısı ve manyetik özellikleri üzerinde doğrudan etkisinin olduğu gözlemlendi.With the rapid developments in the world of technology, the popularity of magnetic thin films is increasing day by day. Since the structural and magnetic properties of thin films depend on many changing parameters, we have the opportunity to prepare magnetic films with desired properties according to our motivation. In addition to the growth parameters, magnetic films with very different characteristics can be obtained in the case of preparing multi-layer or alloy films and the work fan can be moved to unimaginable dimensions. In this thesis, magnetic thin films were prepared at different growth parameters. It was used both different growth techniques (magneto-sputtering and moleküler ışın epitaksi, MBE) and different growth parameters in the prepared films. In the first part of this two-part work, magnetic Dots were formed at different distances in masked films prepared using MBE technique and magnetic anisotropy were investigated as a function of distance between them. In the second part, as far as we know, CoxRh1-x alloy films which are not yet available in the literature were prepared by the Sputter technique. In the prepared films, studies were performed depending on the concentration of Co. In addition, multi-layer structures were formed by adding buffer and cap layers to these alloy films. The purpose of preparing these multilayered structures is to examine the effects of surfaces and interfaces on magnetic behavior, to reveal the physical causes of abnormalities observed in magnetic properties. As a result of this work, it was observed that the alloy concentration was a direct effect on the structure and magnetic properties of the film.