Elektrokimyasal olarak üretilen manyetik nanotellerde manyetoempedans etki
Production of magnetic nano wires by electrodeposition 
technique and their properties
Yazar: ECE AYDOĞMUŞ
Danışman: PROF. DR. FUNDA ATALAY
İnönü Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Fizik Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2014
Konu: Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering

Özet:
Son zamanlarda manyetoempedans etki (MI) manyetik alan sensorü, kuvvet sensörü, akım sensörü ve biyosensör olarak teknolojide kullanılmaya başlanmıştır. Gelişen teknoloji ile birlikte mümkün olduğu derecede küçük sensörlerin üretimi kaçınılmaz hele gelmiştir. Geliştirilen bazı MI sensörler nanoTesla mertebesinde hassasiyete sahiptirler, fakat genel olarak geliştirilen en küçük MI sensör 2-3 mm boyutundadır. 
Bu nedenle, bu tezde manyetik nanotellerin manyetoempedans özellikleri çalışılmıştır. Öncelikle NiFe ve ConiFe nanoteller dc elektrokimyasal toplama tekniği ile anodik olarak oksitlenmiş çok yüksek yoğunlukta gözeneklere sahip alumina (AAO) tabanların içinde üretildi. Elektrokimyasal toplanma süresince çözeltinin iyon konsantrasyonu, pH' ı, sıcaklığı ve depozisyon potansiyeli gibi elektrokimyasal banyo parametreleri sabit tutulmuştur. Taramalı ve geçirimli elektron mikroskobu çalışmalarından nanotellerin çaplarının 250-310 nm ve boylarının 25-40  µm olduğu gözlenmiştir. 
İkinci olarak, nanotel düzenlerinin her iki tarafına elektriksel kontaklar yapılarak, nanotellerin manyetoempedans özellikleri araştırıldı. Bütün MI eğrileri yüksek şekil anizotropisinden dolayı tek pik davranışı göstermiştir. Maksimum MI değişimi, NiFe nanotelleri için 79 MHz sürücü akım frekansında 1.45 % iken, CoNiFe nanoteller için % 2.72 civarında ölçülmüştür. Artan sürücü akım frekansı ile birlikte MI önce artmış, daha sonar keskin bir pik verdikten sonar tekrar azalmıştır.
Son olarak tek bir NiFe nanotele odaklanmış iyon demet sistemi (FIB) ile kontak yapılarak, tek bir nanotelin MI özellikleri araştırılmıştır. Düşük frekanslarda MI değişimi % 1' in altında iken 4 GHz' de değişim % 3.5' a yaklaşmıştır ve daha yüksek frekanslarda MI değişimi tekrar azalmıştır.

Abstract:
Recently, the effect of magnetoimpedance (MI) has been used in technology such as magnetic field sensor, force sensor, current sensor and biosensor. The production of sensors as small as possible inevitable with developing technology. Some of the developed MI sensor has a nanoTesla resolution, but the smallest developed MI sensor has 2-3mm length.
Therefore, in this thesis, magnetoimpedance properties of magnetic nanowires were studied. First, NiFe and CoNiFe nanowires were grown in highly ordered porous anodic alumina oxide (AAO) templates by dc electrodeposition. During the deposition process some electrochemical bath parameters such as ion content, pH, deposition voltage, and temperature of solution were kept constant. Scanning electron microscopy (SEM) and transmission electron microscopy (TEM) images showed that wires have diameters of about 250-310 nm and length 25-40 µm.  
Second, electrical contacts were made on both sides of the nanowire array and their magnetoimpedance (MI) properties were investigated. All the MI curves showed single peak behavior due to the high shape anisotropy. The maximum MI change at the 79 MHz driving current frequency was 1.45 % for NiFe nanowires. The maximum MI change at the 33 MHz driving current frequency was 2.72 % for CoNiFe nanowires. The magnitude of MI first increases and after a sharp peak, it starts to decrease with increasing driving current frequency.
Finally, metal contacts to single NiFe nanowire was obtained using focused ion beam (FIB) system, the MI properties of single nanowire was also investigated. Although the MI change at low frequency was under 1 %, it was approached to 3.5 % at the 4 GHz.  Maximum MI change was again decreased at higher frequencies.