Research Article

Tek-eksenli Manyetik Anizotropiye Sahip Permalloy (Ni79Fe21) İnce Filmlerin Manyetik ve Yapısal Karakterizasyonu

Volume: 12 Number: 4 December 1, 2022
EN TR

Tek-eksenli Manyetik Anizotropiye Sahip Permalloy (Ni79Fe21) İnce Filmlerin Manyetik ve Yapısal Karakterizasyonu

Abstract

Bu çalışmada, Si(100)/SiO2(~200 nm) alttaş üzerine 4 - 20 nm arasında değişen kalınlıklarda büyütülen permalloy ince filmlerin yapısal ve manyetik özellikleri araştırılmıştır. Permalloy ince filmler eğik açılı magnetron saçtırma tekniği kullanılarak yüksek vakumlu odada hazırlandı. X-ışını foto-elektron spektroskopisi ölçüm sonuçlarından, permalloyun alaşım komposizyonu oranı %21 Fe ve %79 Ni olarak bulundu. X-ışını kırınım ve yansıma ölçümleri, permalloy filmlerinin (111) yönünde, düşük yüzey pürüzlülüğüne sahip ve nominal kalınlıklarda büyüdüğünü gösterdi. Elde edilen ince filmlerin manyetik özellikleri ferromanyetik rezonans (FMR) ve titreşimli örnek manyetometresi (VSM) teknikleri kullanılarak araştırıldı. Film hazırlamada kullanılan eğik biriktirme nedeniyle, filmlerde düzlem içi tek-eksenli manyetik anizotropi gözlemlendi. Mıknatıslanma yönüne göre serbest enerji minimizasyonu yöntemini kullanan bir bilgisayar kodu yazılarak deneysel FMR verileri simule edildi ve bu sayede filmlerin tek eksenli anizotropi sabitleri belirlendi. Ayrıca, zorlayıcı alan ve anizotropi alanı gibi manyetik özelliklerin kalınlığa bağlı olarak değişimleri tartışıldı.

Keywords

Supporting Institution

TÜBİTAK

Project Number

114F359

Thanks

Bu çalışma kısmi olarak TÜBİTAK 114F359 nolu projeden desteklenmiştir. Çalışmada değerli katkılarından dolayı AC Başaran, B Aktaş ve KY Aktaş’a ve laboratuvar desteğinden dolayı Gebze Teknik Üniversitesi’ne teşekkür ederim.

References

  1. Aldimassi AM, Chevalier A, Youssef JB, Laur V, Rouvellou B, 2020. Magnetic anisotropies in oblique columnar growth of FeCoB films. AIP Advances, 10: 065218.
  2. Ali Z, Basaula D, Zhou W, Brock J, Khan M, Eid KF, 2019. Controlling the charge transport mode in permalloy films using oblique angle deposition. Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 484: 430-436.
  3. Ariake Y, Wu S, Kanada I, Mewes T, Tanaka Y, Mankey G, Mewes C, Suzuki T, 2018. The growth temperature and measurement temperature dependences of soft magnetic properties and effective damping parameter of (FeCo)-Al alloy thin films. AIP Advances, 8: 056119.
  4. Barranco A, Borras A, Gonzalez-Elipe AR, Palmero A, 2016. Perspectives on oblique angle deposition of thin films: From fundamentals to devices. Progress in Materials Scien.ce, 76: 59-153.
  5. Bertelli TP, Bueno TEP, Krohling AC, Silva BC, Rodríguez-Suárez RL, Nascimento VP, Paniago R, Krambrock K, Larica C, Passamani EC, 2017. Magnetic anisotropy of Co thin films: Playing with the shadowing effect, magnetic field and substrate spinning. Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 426: 636-640.
  6. Bozorth RM, Walker JG, 1953. Magnetic Crystal Anisotropy and Magnetostriction of Iron-Nickel Alloys. Physical Review, 89: 624-628.
  7. Bueno TEP, Parreiras DE, Gomes GFM, Michea S, Rodríguez-Suárez RL, Filho MSA, Macedo WAA, Krambrock K, Paniago R, 2014. Noncollinear ferromagnetic easy axes in Py/Ru/FeCo/IrMn spin valves induced by oblique deposition. Applied Physics Letters, 104: 242404.
  8. Chi CS, Wang BY, Pong WF, Ho TY, Tsai CJ, Lo FY, Chern MY, Lin WC, 2012. Uniaxial magnetic anisotropy in Pd/Fe bilayers on Al2O3 (0001) induced by oblique deposition. Journal of Applied Physics, 111: 123918.

Details

Primary Language

Turkish

Subjects

Metrology, Applied and Industrial Physics

Journal Section

Research Article

Publication Date

December 1, 2022

Submission Date

May 25, 2022

Acceptance Date

August 31, 2022

Published in Issue

Year 2022 Volume: 12 Number: 4

APA
Kocaman, B. (2022). Tek-eksenli Manyetik Anizotropiye Sahip Permalloy (Ni79Fe21) İnce Filmlerin Manyetik ve Yapısal Karakterizasyonu. Journal of the Institute of Science and Technology, 12(4), 2153-2165. https://doi.org/10.21597/jist.1120850
AMA
1.Kocaman B. Tek-eksenli Manyetik Anizotropiye Sahip Permalloy (Ni79Fe21) İnce Filmlerin Manyetik ve Yapısal Karakterizasyonu. J. Inst. Sci. and Tech. 2022;12(4):2153-2165. doi:10.21597/jist.1120850
Chicago
Kocaman, Bayram. 2022. “Tek-Eksenli Manyetik Anizotropiye Sahip Permalloy (Ni79Fe21) İnce Filmlerin Manyetik Ve Yapısal Karakterizasyonu”. Journal of the Institute of Science and Technology 12 (4): 2153-65. https://doi.org/10.21597/jist.1120850.
EndNote
Kocaman B (December 1, 2022) Tek-eksenli Manyetik Anizotropiye Sahip Permalloy (Ni79Fe21) İnce Filmlerin Manyetik ve Yapısal Karakterizasyonu. Journal of the Institute of Science and Technology 12 4 2153–2165.
IEEE
[1]B. Kocaman, “Tek-eksenli Manyetik Anizotropiye Sahip Permalloy (Ni79Fe21) İnce Filmlerin Manyetik ve Yapısal Karakterizasyonu”, J. Inst. Sci. and Tech., vol. 12, no. 4, pp. 2153–2165, Dec. 2022, doi: 10.21597/jist.1120850.
ISNAD
Kocaman, Bayram. “Tek-Eksenli Manyetik Anizotropiye Sahip Permalloy (Ni79Fe21) İnce Filmlerin Manyetik Ve Yapısal Karakterizasyonu”. Journal of the Institute of Science and Technology 12/4 (December 1, 2022): 2153-2165. https://doi.org/10.21597/jist.1120850.
JAMA
1.Kocaman B. Tek-eksenli Manyetik Anizotropiye Sahip Permalloy (Ni79Fe21) İnce Filmlerin Manyetik ve Yapısal Karakterizasyonu. J. Inst. Sci. and Tech. 2022;12:2153–2165.
MLA
Kocaman, Bayram. “Tek-Eksenli Manyetik Anizotropiye Sahip Permalloy (Ni79Fe21) İnce Filmlerin Manyetik Ve Yapısal Karakterizasyonu”. Journal of the Institute of Science and Technology, vol. 12, no. 4, Dec. 2022, pp. 2153-65, doi:10.21597/jist.1120850.
Vancouver
1.Bayram Kocaman. Tek-eksenli Manyetik Anizotropiye Sahip Permalloy (Ni79Fe21) İnce Filmlerin Manyetik ve Yapısal Karakterizasyonu. J. Inst. Sci. and Tech. 2022 Dec. 1;12(4):2153-65. doi:10.21597/jist.1120850