Co-Cu alaşım filmlerinin elektrodepozisyonu ve özelliklerinin incelenmesi
Electrodeposition and characterisation of Co-Cu alloy films
Yazar: MÜRŞİDE ŞAFAK
Danışman: DOÇ.DR. MÜRSEL ALRER
Uludağ Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Fizik Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2005
Konu: Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering

Özet:
ÖZETCo ve Co-Cu filmler her biri kendi iyonlarını içeren çözeltilerden Ti(hcp) alttabaka üzerine elektrodepozisyon yöntemiyle büyütüldüler.Filmlerin özellikleri depozisyon potansiyeli, kalınlık, çözelti pH'ı ve Cukonsantrasyonuna göre araştırıldı. Filmlerin depozisyon potansiyelleridönüşümlü voltametri (CV) metoduyla -1.6V olarak belirlendi. Büyümesırasında akım zaman geçişleri kaydedilerek büyüme modları incelendi.Buradan yola çıkarak Co ve Co-Cu filmlerin birbirinden farklı büyümemekanizmasına sahip olduğu saptandı.Filmlerin nominal kütleleri tartılan kütleler ile karşılaştırılarak akımverimliliği yaklaşık %80 olarak hesaplandı. ICP-AES metoduyla yapılankimyasal analizlerden filmlerin %90 civarında Co, %10 civarında Cuiçerdiği bulundu. Bunun yanında çözeltideki Cu miktarına bağlı olarakfilmdeki Cu oranı da değişmektedir.Filmlerin yapısal analizleri X-ışını difraksiyonu (XRD) tekniği ileyapıldı. Yüksek ve düşük pH'da üretilmiş Co filmler fcc yapıgöstermektedir. Ancak tercihli yönelimleri pH'a göre değişmektedir.Bunun yanında yüksek pH'da üretilen Co-Cu filmler karışık (fcc+hcp) yapıgösterirken düşük pH'daki filmler fcc yapıdadır. Ayrıca filmlerde depozitedilen Cu miktarı film yapısını etkilemektedir. Saf Co fcc, 0.01 M Cu içerençözeltiden büyütülmüş film hcp, 0.02 M ve 0.04 M Cu içeren çözeltidenbüyütülmüş filmler karışık yapıdadır.Farklı parametrelere göz önünde tutularak filmlerin MR özellikleriincelendi. Hazırlanan tüm filmlerin anizotropik manyetorezistans (AMR)davranış gösterdiği tespit edildi. pH' ın MR değerlerini etkilediği görüldü.Ayrıca filmlerdeki Cu konsantrasyonunun artmasıyla MR eğrilerindekidalgalanmalar azalmaktadır.Anahtar Kelimeler: Elektrodepozisyon, Co filmler, Co-Cu alaşım filmleri,Manyetorezistans, AMR

Abstract:
ABSTRACTSingle Co and Co-Cu alloy films were grown on polycrystalline Ti(hcp) substrates from electrolytes containing their ions by theelectrodeposition technique. The properties of the films were investigatedas a function of the deposition potential, the film thickness, the electrolytepH and the Cu concentration. The appropriate potential region fordeposition was determined by the cyclic voltammetry (CV) method. Thecurrent-time transients recording during deposition was used toinvestigate the initial nucleation and progressive growth mechanisms offilms. It was observed that the Co and Co-Cu films have different growthmechanisms.The current efficiency can be calculated from the ratio of thenominal mass of the films to their real mass weighed in a balance . Theefficiency was found to be about 80 %. The ICP-AES analysis revealed thatCo-Cu films include 90 % Co and 10 % Cu. The Cu content in the filmschanges with the Cu concentration in electrolyte.The structural characterisations were studied using X-raydiffraction (XRD). Single Co films show face centred cubic (fcc) crystalstructure at all pHs studied, but their preferred orientations change withthe electolyte pH. Co-Cu films the crystal structure is a mixture of fcc andhexagonal closed packed (hcp) at high pH (3.9), while fcc at low pH (1.9).The Cu concentration in electrolyte was observed to affect the crystalstructure. The Co-Cu film grown from an electrolyte containing 0.01 M Cushows hcp, while those grown from the electrolytes having 0.02 M and0.04 M Cu concentrations show mixed (fcc+hcp) crystal structure.Magnetoresistances measurements of films were carried out atroom temperature and in the magnetic field of up to Â±10 kOe. It wasobserved that both Co and Co-Cu films exihibited anisotropicmagnetoresistances (AMR) which is affected considerably by theelectrolyte pH.Key Words: Electrodeposition, Co films, Co-Cu alloys films,Magnetoresistance, AMR