Araştırma Makalesi

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

Cilt: 12 Sayı: 4 1 Aralık 2022
PDF İndir
EN TR

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

Öz

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.

Anahtar Kelimeler

Destekleyen Kurum

TÜBİTAK

Proje Numarası

114F359

Teşekkür

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.

Kaynakça

  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.

Ayrıntılar

Birincil Dil

Türkçe

Konular

Metroloji,Uygulamalı ve Endüstriyel Fizik

Bölüm

Araştırma Makalesi

Yayımlanma Tarihi

1 Aralık 2022

Gönderilme Tarihi

25 Mayıs 2022

Kabul Tarihi

31 Ağustos 2022

Yayımlandığı Sayı

Yıl 2022 Cilt: 12 Sayı: 4

Kaynak Göster

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. Iğdır Üniv. Fen Bil Enst. Der. 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 (01 Aralık 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”, Iğdır Üniv. Fen Bil Enst. Der., c. 12, sy 4, ss. 2153–2165, Ara. 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 (01 Aralık 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. Iğdır Üniv. Fen Bil Enst. Der. 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, c. 12, sy 4, Aralık 2022, ss. 2153-65, doi:10.21597/jist.1120850.
Vancouver
1.Bayram Kocaman. Tek-eksenli Manyetik Anizotropiye Sahip Permalloy (Ni79Fe21) İnce Filmlerin Manyetik ve Yapısal Karakterizasyonu. Iğdır Üniv. Fen Bil Enst. Der. 01 Aralık 2022;12(4):2153-65. doi:10.21597/jist.1120850