AlFe2B2 ince filmlerinin yapısal, manyetik ve elektronik özelliklerinin incelenmesi
Investigation of structural, magnetic and electronic properties of AlFe2B2 thin films
Yazar: EYÜP KAVAK
Danışman: PROF. DR. ŞİNASİ BARIŞ EMRE
Ankara Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Fizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering
Dizin: Faz geçişleri = Phase transitions ; Metal borür = Metal boride ; İnce filmler = Thin films

Özet:
Bu tez çalışmasında, AlFe2B2 metal borür alaşımı argon atmosferi altında ve oda sıcaklığında kompozisyonal hedef kullanılarak SiO alttaşlar üzerinde dc manyetik alanda sıçratma yöntemiyle üretilmiştir. Elde edilen ince filmlerin istenilen kompozisyonlarda üretildiğini tespit etmek için X-ışını spektrometresi kullanılmıştır. İnce filmlerin kristal yapısını öğrenebilmek amacıyla Cu Kα kaynaklı X-ışını kırınımmetresi kullanılmıştır. Manyetik özelliklerinin karakterize edebilmek amacıyla titreşimli örnek manyetometresi kullanılmıştır. Çıkan sonuçlara göre ince film üretiminde istenilen yapının elde edilebilmesinin güç ve basınç değerlerine doğrudan bağlantılı olduğu gözlemlenmiştir. Buna göre belirli bir güç ve basınç değerinde üretilen filmde AlFe2B2 fazına rastlanmışken, parametrelerde ufak değişiklikler yapıldığında AlFe2B2 fazına rastlanmayıp elementlerin sadece oksitli ara fazları görülmüştür.
X-ışını fotoelektron spektrometre ölçümlerine göre sadece 1 nolu örnekte AlFe2B2 fazına rastlanmış olup 2 ve 3 nolu örneklerde AlFe2B2 fazına rastlanmamıştır. Bununla beraber oda sıcaklığında yapılan X-ışını kırınım deneylerine göre ise 3 örnek içinde elementlerin oksitli ara fazları gözlemlenmiştir. Titreşimli örnek manyetometresi ölçümlerine göre 1 nolu örndeği oda sıcaklıpı yakınlarında manyetik faz geçişi yaptığı, 2 ve 3 nolu örneklerde herhangi bir faz geçişi olmadığı gözlemlenmiştir.

Abstract:
In this thesis, AlFe2B2 metal boride alloy was produced by dc magnetron sputtering on SiO substrates using a compositional target under argon atmosphere and at room temperature. X-ray spectrometer was used to determine that the obtained thin films were produced in the desired compositions. In order to learn the crystal structure of thin films, a Cu Kα sourced x-ray diffraction meter was used. A vibrating sample magnetometer was used to characterize its magnetic properties. According to the results, it was observed that obtaining the desired structure in thin film production is directly related to the power and pressure values. Accordingly, while the AlFe2B2 phase was found in the film produced at a certain power and pressure value, when minor changes were made in the parameters, the AlFe2B2 phase was not encountered and only the oxidized impurity phases of the elements were observed.
According to X-ray photoelectron spectrometry measurements, AlFe2B2 phase was found only in sample 1, and AlFe2B2 phase was not found in samples 2 and 3. However, according to the X-ray diffraction experiments performed at room temperature, oxidized impurity phases of the elements were observed in 3 samples. According to the measurements of the vibrating sample magnetometer, it was observed that the sample 1 made a magnetic phase transition near the room temperature, and there was no phase transition in the samples 2 and 3.