Akademik Veri Yönetim Sistemi
Tezin Türü: Doktora
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Bursa Uludağ Üniversitesi, FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2010
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: Mürşide Şafak Hacıismailoğlu
Danışman: MÜRSEL ALPER
Özet:Co/Cu süperörgüler, polikristal Ti ve Cu alttabakalar üzerine elektrodepozisyon yöntemiyle potansiyel kontrollü büyütüldü. Ti üzerine üretilen süperörgülerin özellikleri çözelti pH' ı ve Cu tabaka kalınlığına göre incelenirken, Cu alttabaka üzerine depozit edilen numunelerin özellikleri toplam kalınlığı, Co ve Cu tabaka kalınlıkları değiştirilerek araştırıldı. Süperörgüleri büyütmek için kullanılan çözeltilerin elektrokimyasal karakterizasyonu dönüşümlü voltammetri (CV) tekniği ile yapıldı. CV eğrilerinden Co ve Cu tabakalarının depozisyonu için uygun depozisyon potansiyel aralıkları tahmin edildi. Süperörgülerin elektrodepozisyonu sırasında kaydedilen akım zaman geçişlerinden büyüme süreçleri incelendi. Çözelti pH değerinin süperörgülerin büyümesini etkilediği bulundu. Süperörgülerin yapısal analizleri X ışını difraksiyon (XRD) tekniği ve taramalı elektron mikroskobuyla (SEM) yapıldı. Kimyasal analizleri SEM' e monte edilmiş enerji ayırmalı x ışını dedektörü (EDX) ile gerçekleştirildi. Manyetik özellikleri titreşken numune manyetometresi (VSM) ile incelendi. Manyetorezistans (MR) ölçümleri oda sıcaklığında, ±12 kOe' lik manyetik alanlarda Van der Pauw (VDP) metoduyla ile yapıldı.Ti üzerine büyütülen süperörgülerin yüzey merkezli kübik (fcc) yapıda kristallendiği bulundu. Bu süperörgülerde yüksek pH değerinde fcc yapıya ait (111), (200), (220) ve (311) pikleri gözlenirken düşük pH değerinde (200) ve (311) pikinin kaybolarak (222) pikinin açığa çıktığı görüldü. Bunun yanında SEM resimlerine göre düşük pH' da üretilen numuneler yüksek pH değerlerinde büyütülenlere göre daha mat yüzeylere sahiptir ve yüzeydeki kristal dağılımı daha düzgündür. EDX ile yapılan kimyasal analizlere göre beklenildiği gibi Cu tabaka kalınlığı arttıkça numune içindeki Cu miktarı artmaktadır. pH azaldıkça Co miktarı artıp, Cu miktarının azalması yüksek ve düşük pH' larda farklı kimyasal reaksiyonların meydana gelmesine atfedilebilir. MR ölçümlerine göre ince Cu tabaka kalınlığına sahip numuneler düşük manyetik alanlarda anizotropik manyetorezistans (AMR) gösterir. Daha kalın Cu tabakalarındaki süperörgülerde giant manyetorezistans (GMR) daha baskındır. Bunun yanında çözelti pH' ı azaldıkça GMR değerinin artması farklı örgü oluşumu, yüzey/ara yüzey kabalığı ve ferromanyetik tabakadaki Cu miktarı gibi farklı mikroyapısal değişikliklerden kaynaklanabilir.Alttabaka olarak Cu' ın kullanıldığı süperörgüler fcc yapıdadır. XRD spektrumlarına göre gözlenen pik sayısı, toplam kalınlık ve Co tabaka kalınlığı arttıkça artmakta, Cu tabaka kalınlığından etkilenmemektedir. SEM resimlerine göre Cu tabaka kalınlığının artmasıyla daha mat yüzeyler elde edildi. Numunelerin manyetik alanın film düzlemine dik ve paralel uygulanarak VSM ile elde edilen histeresis eğrilerinden kolay eksenin film düzlemine paralel olduğu bulundu. Histeresis eğrilerinden doyum manyetizasyonu, kalıcı manyetizasyon, koersivite alanı ve karelik derecesi hesaplandı. Toplam kalınlığı küçük olan numunelerde düşük manyetik alanlarda AMR etki görülürken kalınlığın artmasıyla GMR daha baskın hale gelmektedir. Co tabakaları kalınlaştıkça MR' ın daha düşük alanda doyuma ulaşmasının sebebi süperparamanyetik bölgelerin azalması ve elektronların ferromanyetik bölgelerden spine bağlı saçılma yapmasıdır. Cu tabakalarının kalınlığının artmasıyla MR' ın hassasiyetinin artması, Co tabakaları arasındaki antiferromanyetik etkileşmenin kuvvetlenmesinden kaynaklanır.