Metal ince filmlerin ve iyon implante edilen oksit alttaşların FMR tekniği ile incelenmesi

Abstract

Bu tez çalışmasında ilk olarak implantasyon yöntemiyle hazırlanan ince film örnek gruplarının manyetik özellikleri incelenmiştir. İlk grup olarak Ni implante edilmiş ITO ince film örneklerinin manyetik özellikleri Ferromanyetik Rezonans (FMR) ve Titreşimli Örnek Manyetometre (VSM) teknikleriyle incelenmiştir. Düşük dozdaki örnek haricinde iki örnekte oda sıcaklığında ferromanyetizma gözlenmiştir. FMR ölçümlerinde rezonans alanın açıya bağlılığı incelenmiştir. Örneklerin ikisinde düzlem dışı geometride anizotropi gözlenirken düzlem içi geometride anizotropi gözlenmemiştir. Yapılan analizler sonucunda farklı dozlarda oda sıcaklığında hazırlanan Ni:ITO örneklerinin granüler manyetik film olduğu sonucuna varılmış ve efektif mıknatıslanma yaklaşımıyla Ni konsantrasyonları (doldurma faktörü) hesaplanmıştır. VSM ölçümlerinden elde edilen ZFC-FC eğrilerinde süperparamanyetizmanın başladığı blokaj (blocking) sıcaklığı kullanılarak, oluşan Ni nanoparçacıklarının yaklaşık olarak boyutları hesaplanmıştır. Ayrıca bu örneklerde iyon dozunun anizotropiye olan etkisi kıyaslanmıştır.Fe implante edilmiş ZnO ince film örneklerinin manyetik özellikleri Ferromanyetik Rezonans (FMR) ve Titreşimli Örnek Manyetometre (VSM) teknikleriyle incelenmiştir. Fe:ZnO örneklerinden aynı dozda ancak biri oda sıcaklığında diğeri ise sıcak implantasyon işlemine tabi tutularak hazırlanan örneklerin ikisinde de oda sıcaklığında ferromanyetizma gözlenmiştir. FMR ölçümlerinde rezonans alanın açıya bağlılığı incelenmiştir. Örneklerde düzlem dışı geometride anizotropi gözlenirken düzlem içi geometride anizotropi gözlenmemiştir. RBS ve Mössbauer ölçümleri göz önüne alındığında sıcak implante edilmiş örnekte DMS özellikleri gözlenmiştir.Tez çalışmasının ikinci kısmını oluşturan PLD tekniğiyle hazırlanan çok katlı TMR yapısındaki Fe/Ni ve Fe/Co ince film örneklerinin manyetik özellikleri FMR ve VSM teknikleriyle incelenmiştir. Tüm örnekler için FMR deneysel verilerinin simülasyonu ile efektif mıknatıslanma ve g-faktörleri hesaplanmıştır.In this thesis, the first, the magnetic properties of thin films sample groups were prepared by the method of implantation were investigated. the first group, magnetic properties of Ni have been implanted ITO thin film samples by ferromagnetic resonance (FMR) and vibrating sample magnetometer (VSM) techniques were investigated. Except low doses sample room temperature ferromagnetism was observed in two samples. At FMR measurements the angle dependence of resonance field was investigated. While at out of plane geometry anisotropy was observed in two of the samples at in-plane geometry anisotropy was not observed. At result of the analysis, different doses of Ni: ITO samples was prepared at room temperature concluded that the granular magnetic film, and with effective magnetization approach concentrations (filling factor) of Ni was calculated. At ZFC-FC curves obtained from the VSM measurem ents approximate dimensions of nanoparticles consisting of Ni is calculated using the blocking temperature on which began superparamanyetism. In addition, the effect of ion dose to anisotropy are compared in these samples.Magnetic properties of Fe have been implanted ZnO thin film samples by ferromagnetic resonance (FMR) and vibrating sample magnetometer (VSM) techniques were investigated. At Fe: ZnO samples which at the same dose but for one at room temperature and the other was subjected to hot-implantation process has been observed ferromagnetism at room temperature. At FMR measurements the angle dependence of resonance field was investigated. While at out of plane geometry anisotropy was observed in the samples at in-plane geometry anisotropy was not observed. In regard of RBS and Mössbauer measurments DMS properties was observed in hot implanted sample.In the second part of thesis studies magnetic properties of multi-layer TMR structure Fe / Ni and Fe / Co thin-film samples which were prepared by PLD technique were investigated by FMR and VSM techniques. For all samples with the simulation of FMR experimental data effective magnetization and g-factors were calculated.