Püskürtme metoduyla üretilen FeCr alaşım ince filmlerin yapısal ve manyetik özellikleri üzerine biriktirme oranı ve döner alt tabaka hızının etkilerinin incelenmesi
The investigation of effect of structral and magnetic properties on deposition rate and rotation substrate of FeCr alloy thin films produced by sputtering
Yazar: BİROL KAYA
Danışman: PROF. DR. HAKAN KÖÇKAR
Balıkesir Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Fizik Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2017
Konu: Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering

Özet:
Bu çalışmada, iki DC magnetronlu bir püskürtme sistemi kullanılarak FeCr
alaşım ince filmleri üretildi. Önemli üretim parametreleri olan, depozisyon hızı ile alt
tabakanın dönme hızlarının farklı değerleri dikkate alınarak, filmlerin yapısal ve
manyetik özellikleri üzerindeki etkileri araştırıldı. Filmler oda sıcaklığında ticari asetat
alt tabaka üzerine üretildi ve sırasıyla elementel, kristal yapı, yüzey ve manyetik
analizleri yapıldı.
Elementel analiz sonuçlarına göre, depozisyon hızı ve alt tabakanın dönme hızı
arttıkça film bileşimindeki Fe içeriğinin de arttığı tespit edilmiştir. Kristal yapı analizi
sonucunda ise, depozisyon hızı ve alt tabakanın dönme hızı değiştirilmesine rağmen
filmlerin bcc kristal fazını sürdürdüğü ancak, kristal yapıya ait düzlemler arası uzaklık
ve tane büyüklüğü gibi özelliklerin bu değişimden etkilendiği tespit edilmiştir.
Bunların yanı sıra, farklı depozisyon hızı ve alt tabakanın farklı dönme hızının
filmlerin yüzey morfolojilerinde dikkate değer değişimlere neden olduğu bulunmuştur.
Depozisyon hızının ve alt tabakanın dönme hızının artması, filmlerin doyum
manyetizasyonu, koersivite alanı ve kalıcı manyetizasyon değerlerinde bir artışa
sebebiyet verdiği tespit edilmiştir. Filmlerin manyetik özelliklerinde meydana gelen
bu değişikliklerin, yapısal özelliklerdeki değişimlere bağlı olduğu ifade edilebilir.

Abstract:
In this study, FeCr alloy thin films were produced by using a sputtering system
with two DC magnetrons. The effect of different deposition rates and rotation speeds
of the substrate, which are very important production parameters, on the structural and
magnetic properties of the films was investigated. The films were produced on a
commercial acetate substrate at room temperature and the elemental, crystalline
structure, surface and magnetic analysis were done, respectively.
According to results of the elemental analysis, the increase in the deposition
rate and rotation speed of the substrate resulted in an increase in the Fe content of the
films. According to crystalline structure analysis, it was detected that although the
deposition rate and rotation speed of the substrate were changed, the films maintained
the bcc crystal phase. However, the interplanar spacing and the grain size were affected
by the changing deposition parameters. In addition, it was found that different
deposition rates and rotation speeds of the substrate caused the considerable changes
on the surface morphologies of the films.
The increase of the deposition rate and rotation speed of the substrate leads to
an increase in the saturation magnetisation, coersvity field and remanans
magnetisation values of the films. It can be stated that the changes in the magnetic
properties depend on the changes in the structural properties of the films.