NiFeCu/Cu ve NiCu filmlerinin elektrodepozisyon tekniği ile üretimi, yapısal ve magnetik özelliklerinin incelenmesi
Production of NiFeCu/Cu and NiCu films by electrodeposition technique, investigation of structural and magnetic properties
Yazar: UMUT SARAÇ
Danışman: PROF. DR. M. CELALETTİN BAYKUL
Eskişehir Osmangazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Fizik Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2011
Konu: Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering

Özet:
Bu çalışmada, elektrodepozisyon tekniği ile polikristal titanyum tabaka üzerine farklı bakır tabaka kalınlıklarında üretilmiş olan NiFeCu/Cu çoklu tabakalarının ve ITO kaplı cam tabaka üzerine farklı depozisyon sürelerinde üretilmiş olan NiCu filmlerinin yapısal özellikleri ve yüzey morfolojisi araştırılmıştır. XRD (X-ışını kırınımı) ile filmlerin yapısal özellikleri araştırılmış ve ortalama tanecik boyutları belirlenmiştir. Filmlerin kompozisyon analizleri EDX (Enerji Ayırmalı X-ışını Spektroskopisi) ile yapılmıştır. Filmlerin magnetik özellikleri VSM (Titreşimli Numune Magnetometresi) ile ve yüzey morfolojik yapısı AFM (Atomik Kuvvet Mikroskobu) ile incelenmiştir. Elde edilen sonuçlar, NiFeCu/Cu filmlerinde magnetik olmayan bakır tabaka kalınlığının artması ile film içerisindeki bakır oranının arttığını ve bu durumun filmlerin yapısal ve magnetik özelliklerini etkilediğini ortaya çıkarmıştır. NiFeCu/Cu filmlerinin tabakalı bir yapı yerine tanecikli alaşım yapıda oluştuğu ortaya konulmuştur. Magnetizasyon ölçümleri tüm NiFeCu/Cu filmlerinin magnetik açıdan yumuşak magnetik özellik gösterdiğini ortaya çıkarmıştır. NiCu filmlerinde depozisyon süresinin artması ile film içerisindeki nikel oranının arttığı ve 600 s depozisyon süresinde yaklaşık olarak doyuma ulaştığı tespit edilmiştir. Yanısıra, depozisyon süresinin artması ile filmlerin yüzey pürüzlülüğünün ve ortalama tanecik boyutunun da arttığı bulunmuştur. NiCu filmlerinin magnetik karakterizasyonu, depozisyon süresinin artması ile doyum magnetizasyonunun ve zorlanım alanının arttığını göstermiştir.

Abstract:
In this study, the magnetic and the structural properties, and surface morphology of the NiFeCu/Cu films electrodeposited on polycrystalline titanium subtrate at different Cu layer thickness and NiCu films elecrodeposited on ITO glass substrate at different deposition time were studied. The structural properties were investigated and the average grain sizes of the films were determined by XRD (X-ray diffraction). The composition analysis was made by EDX (Energy Dispersive X-ray Spectroscopy). VSM (Vibrating Sample Magnetometer) and AFM (Atomic Force Microscopy) were used for investigation of the magnetic properties and surface morphological structure of the films, respectively. The results revealed that the copper content within the film increases with increasing of non-magnetic copper layer thickness and this situation affects structural and magnetic properties of the films. It was found that NiFeCu/Cu films have granular alloy structure instead of layered multilayer structure. Magnetization measurement have revealed that all NiFeCu/Cu films have very soft magnetic feature from a magnetic point of view. It was found that the nickel content within the film increases with increasing of deposition time and then approximately reaches a saturation value at deposition time of 600 s in NiCu films. Furthermore, it was also found that the surface roughness and the average grain size of the films increase with increasing of deposition time. Magnetic characterization of NiCu films indicated that saturation magnetization and coercivity increase with the increase of deposition time.