Manyetik sensör uygulamaları için kobalt-demir-rodyum tabanlı alaşım ince filmlerin ve çok katmanlı ortogonal olmayan manyetik düzene sahip ultra ince yapıların geliştirilmesi, manyetik, yapısal ve elektiriksel özelliklerinin incelenmesi
Fabrication and investigation of magnetic, structural and electrical properties of cobalt-iron-rhodium based alloy films and developing non-orthogonal magnetic ordered ulta thin multilayer structures for magnetic sensor aplications
Yazar: ADEM PARABAŞ
Danışman: PROF. DR. FİKRET YILDIZ
Gebze Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Fizik Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2020
Konu: Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering
Dizin: Antiferromanyetizma = Antiferromagnetism

Özet:
Bu tez çalışması, AFM'den FM'ye birinci dereceden faz geçiş özelliğine sahip FeRh alaşım filmler ve ortogonal olmayan FeCo aşırı ince yapıların yapısal ve manyetik araştırmasından oluşmaktadır. Örnekler, Şaçtırma Tekniği ile yüksek vakum şartların üretildi. Birinci dereceden faz geçişi özelliğine sahip FeRh alaşımlarını üretebilmek ve ortogonal olmayan CoFe aşırı ince yapılarını oluşturabilmek için öncelikli olarak örnek büyütme parametreleri optimize edildi. Yapısal analizler XRD ve XRR metotlarıyla gerçekleştirildi. Manyetik özellikler FMR ve VSM sistemleri kullanılarak araştrıldı. Dik mıknatıslanma yönelimine sahip FeCo ince filmi başarılı bir şeklide Rh/MgO(100) üzerinde büyütüldü. Tek manyetik katman olarak dik mıknatıslanma özelliğine sahip Rh/[Co/Fe]n/Rh/MgO(100) n=3,4,5,6,7 şeklinde örnek sistemi hazırlandı. Her manyetik katman Rh/MgO(100) yapısı üzerine büyütülmeden önce alttaş ve Rh tampon tabaka yüzey kalitesi LEED metodu ile kontrol edildi. Daha sonra iki dik manyetik katmandan oluşan [Co/Fe]4/Rh/[Co/Fe]4 ve mıknatıslanma vektörü bir dik bir de örnek düzlemi yönelimine sahip Fe/Rh/[Co/Fe]4 ikili manyetik yapılardan oluşan örnek sistemleri yapıldı ve FMR tekniği ile araştırıldı. Ayrıca FeRh alaşım ince filmi XMCD-PEEM yöntemi kullanılarak element özelinde nano saniye zaman ölçeğinde AFM düzenden FM düzene faz geçişinin özellikleri incelendi.

Abstract:
This thesis comprises of the structural and magnetic investigation of the FeRh alloys exhibiting first order phase transition from AFM to FM and study of non-orthogonal magnetic configuration of FeCo ultra-thin films. Samples were fabricated with Sputter Deposition System under high vacuum conditions. Sample growth parameters were optimized in order to obtain FeRh films performing first order phase transition. Structural analysis was carried out via XRD and XRR methods. Magnetic properties were investigated by using FMR and VSM. Perpendicularly magnetized FeCo ultra-thin film growth on Rh/MgO (100) was achieved with high anisotropy. Surfaces of MgO (100) substrate and Rh buffer layer was checked with LEED before growth of FeCo layers. Magnetization parameters were obtained via FMR and VSM methods.  Single Perpendicular Rh/[Co/Fe]n/Rh/MgO(100) n=3,4,5,6,7  sample system was studied as a function of Co/Fe repetitions. Systematically grown multilayer thin films [Co/Fe]4/Rh/[Co/Fe]4 and Fe/Rh/[Co/Fe]4 characterized by FMR. Furthermore, Phase transition properties of FeRh alloy thin film was studied with XMCD-PEEM technique at the nano second time scale.