İyon demeti destekli manyetik alanda sıçratma yöntemiyle (Ti,Mg)N ince filmlerin üretilmesi, yapısal ve biyoaktivite özelliklerinin belirlenmesi
Manufacturing, structural characterization and bioactivity determination of (Ti,Mg)N thin films produced by ion beam assisted dual magnetron sputtering deposition technique
Yazar: BERK ŞÜKRÜ DEMİREL
Danışman: Y.DOÇ.DR. KÜRŞAT KAZMANLI
İstanbul Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2006
Konu: Biyomühendislik = Bioengineering ; Biyoteknoloji = Biotechnology ; Metalurji Mühendisliği = Metallurgical Engineering

Özet:
Bu çalışmanın amacı, TiN ve (Ti,Mg)N kaplamalar üretmek, yapısal karakterizasyon vebiyo-aktivite özelliklerini incelemektir Deneysel çalışmanın ilk aşamasında, saf TiN vefarklı oranlarda Mg içeren (Ti,Mg)N kaplamalar, iyon demeti destekli manyetik alandasıçratma yöntemiyle üretilmiştir. Filmlerin, morfolojileri, faz yapıları, alan emisyonlutaramalı elektron mikroskobu, düşük açılı x-ışınları difraksiyonu (XRD) ve mikroraman spektrumu ile araştırılmıştır. Saf Ti, TiN ve farklı %Mg oranlarına sahip(Ti,Mg)N kaplamalara, yapay vücut sıvısı (SBF) içerisinde in-vitro biyoaktivite testiuygulanmıştır. In-vitro biyoaktivite karakterizasyonu sonucunda numune yüzeyindeoluşan tabakanın hangi faza ait olduğunun belirlenmesi amacıyla ince film ataçmanlıdüşük açılı x-ışınları difraksiyonu (XRD) ve mikro raman spektrumu analiz yöntemlerinumunelerin yüzeyine çökelen partiküllerin faz yapısını incelemek için kullanılmıştır.Yüzeyin mikro yapısal incelemesi için taramalı elektron mikroskobu (SEM)kullanılmıştır. In-vitro biyoaktivite testi sonucunda numune yüzeyinde oluşan fazlarınmoleküler bağ karakterizasyonunun belirlenmesi için FT-IR kullanılmıştır.Anahtar Kelimeler: İkili manyetik alanda sıçratma, İyon demeti destekli kaplama, End-Hall Tipi iyon kaynağı, Magnezyum-yerdeğiştirmiş hidroksiapatit, Yapay vücut sıvısı(SBF), (Ti,Mg)N

Abstract:
The aim of this study is to produce TiN and (Ti,Mg)N thin films and determine thestructure and bioactivity of the films. In the first stage of the experimental studies, pureTiN and (Ti,Mg)N films with different %Mg contents were produced by ion beamassisted dual magnetron sputtering deposition technique. The morphology and phasestructure of the coatings was investigated by using field emission scanning electronmicroscopy (FE-SEM), micro raman spectroscopy and glancing angle X-ray diffraction(XRD) with thin film attachment. In order to investigate the bioactivity of TiN,(Ti,Mg)N coatings with different %Mg contents and pure Ti metal, samples wereinvestigated by in-vitro characterization in simulated body fluid (SBF). The thin film XRayDiffraction (TF-XRD) analysis and micro raman spectroscopy were used toinvestigate the phases which were precipitated on the surfaces of the samples.Microstructure analysis of the surfaces was conducted by using scanning electronmicroscope (SEM). FT-IR technique was used for molecular bonding characterization.Keywords: Dual magnetron sputtering, Ion beam assisted deposition, End-Hall type ionsource, Magnesium-substituted hydroxyapatite, Simulated body fluid (SBF), (Ti,Mg)N