Y3Fe5O12 İnce Filmlerin Gd3Ga5O12 Alttaş Üzerine Darbeli Lazer Biriktirme (PLD) Yöntemiyle Büyütülmesi

Mustafa Tolga YURTCAN, (Atatürk Üniversitesi, Kazım Karabekir Eğitim Fakültesi, Matematik ve Fen Bilimleri Eğitimi, Erzurum, Türkiye)
Ümmügülsüm SOYKAN, (Atatürk Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Nanobilim ve Nanomühendislik Bölümü, Erzurum, Türkiye)
Selçuk ATALAY (İnönü Üniversitesi, Fen-Edebiyat Fakültesi, Fizik Bölümü, Malatya, Türkiye)
Erzincan Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi
0 0
Yıl: 2019 Cilt: 12 Sayı: 3 Sayfa Aralığı: 1634 - 1639 Metin Dili: Türkçe DOI: 10.18185/erzifbed.644517 İndeks Tarihi: 15-12-2020

Y3Fe5O12 İnce Filmlerin Gd3Ga5O12 Alttaş Üzerine Darbeli Lazer Biriktirme (PLD) Yöntemiyle Büyütülmesi

Öz:
Bu çalışmada, Darbeli Lazer Biriktirme (PLD) tekniği ile (111) yönelimine sahip Gd3Ga5O12 (GGG) alttaşüzerine, basınç ve sıcaklık değerleri değiştirilerek (111) yönelimine sahip Y3Fe5O12 (YIG) ince film büyütmekiçin en uygun büyütme şartı belirlenmeye çalışılmıştır. Büyütme işlemi sırasında oluşan plazma bulutununfiziksel yapısı göz önüne alınarak, 50 mTorr’luk adımlarla 100 mTorr’dan 250 mTorr’a kadar büyütme basıncıdeğiştirilmiş ve bu basınç aralığında sıcaklığın etkisini görmek amacıyla 560, 640, 720 ve 800 °C’de büyütmeleryapılmıştır. Büyütmeler sırasında basınç ve sıcaklık değişkenleri haricinde; atış sayısı, tekrarlama frekansı,ısıtma ve soğutma hızı, hedef-alttaş mesafesi, lazer uyarma enerjisi ve tavlama şartları sabit tutulmuştur.Hazırlanan filmlerin incelenmesi için X-Işını Kırınımı (XRD) ve Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM)kullanılmıştır. YIG ve GGG’nin aynı kristal yapıda olması ve aynı XRD verisine sahip olması nedeniyle,büyütmenin başarılı olup olmadığının anlaşılması için Enerji Dağılımlı X-Işını Spektrometresi (EDX)kullanılmıştır. Yapılan analizler incelendiğinde YIG/GGG filmlerin başarıyla büyütüldüğü görülmüş ve enuygun büyütme koşulunun 100 mTorr ve 800 °C’de elde edildiği görülmüştür.
Anahtar Kelime:

Growth of Y3Fe5O12 Thin Films on Gd3Ga5O12 Substrates by Pulsed Laser Deposition (PLD)

Öz:
In this study, deposition pressure and temperature values changed in order to determine optimal growth conditions for (111) oriented Y3Fe5O12 (YIG) thin films on (111) oriented Gd3Ga5O12 (GGG) substrate by pulsed laser deposition (PLD) technique. Deposition pressure changed from 100 mTorr to 250 mTorr with 50 mTorr steps considering physical structure of plasma plume during growths and 560, 640, 720 and 800 °C selected as deposition temperatures in order to see temperature effect in this pressure range. Except for pressure and temperature, other variables like number of pulses, repetition frequency, heating and cooling speed, targetsubstrate distance, laser excitation energy and annealing conditions fixed during depositions. X-Ray Diffraction (XRD) and Scanning Electron Microscopy (SEM) techniques were used in order to examine prepared thin films. Since YIG and GGG have the same crystal structure and have matching XRD data, Energy Dispersive X-Ray Spectroscopy (EDX) was used to determine whether growth was successful. The analysis showed that YIG/GGG thin films were successfully grown and the optimum growth conditions were obtained at 100 mTorr and 800 °C.
Anahtar Kelime:

Belge Türü: Makale Makale Türü: Araştırma Makalesi Erişim Türü: Erişime Açık
  • Andlauer, B., Schneider, J., & Wettling, W. 1976. “Optical and magneto-optical properties of YIG and FeBO3”, Applied physics, 10(3), 189-201.
  • Atalay, S., Kolat, V. S., Bakır, H. G., Izgi, T., Kaya, A. O., Kaya, O. A., & Gencer, H. 2015. “Surface modification of YIG by magnet array”, Applied surface science, 354, 337- 341.
  • Chumak, A., Serga, A., Hillebrands, B., & Kostylev, M. 2008. “Scattering of backward spin waves in a one-dimensional magnonic crystal”, Applied Physics Letters, 93(2), 022508.
  • Fujii, T., & Sakabe, Y. (2001). Growth and Magnetic Properties of YIG Films. Encyclopedia of Materials: Science and Technology, Oxford, 3666-3670.
  • Higuchi, S., Ueda, K., Yahiro, F., Nakata, Y., Uetsuhara, H., Okada, T., & Maeda, M. 2001. “Fabrications of cerium-substituted YIG thin films for magnetic field sensor by pulsed-laser deposition”, Ieee Transactions on Magnetics, 37(4), 2451-2453.
  • Huang, M., & Xu, Z. C. 2005. “Wavelength and temperature characteristics of BiYbIG film/YIG crystal composite structure for magneto-optical applications”, Applied Physics A, 81(1), 193-196.
  • Hosseini Vajargah, S., Madaah Hosseini, H. R., & Nemati, Z. A. (2007). Preparation and characterization of yttrium iron garnet (YIG) nanocrystalline powders by auto-combustion of nitrate-citrate gel. Journal of Alloys and Compounds, 430(1), 339-343.
  • Ibrahim, N. B., Edwards, C., & Palmer, S. B. 2000. “Pulsed laser ablation deposition of yttrium iron garnet and cerium-substituted YIG films”, Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 220(2-3), 183-194.
  • Kruglyak, V., Demokritov, S., & Grundler, D. 2010. “Magnonics”, Journal of Physics D: Applied Physics, 43(26), 264001.
  • Lee, S. Y., Jia, Q. X., Anderson, W. A., & Shaw, D. T. 1991. “In situ laser deposition of superconducting YBa2Cu3O7−x thin films on GaAs substrates”, Journal of Applied Physics, 70(11), 7170-7170.
  • Onbasli, M., Kehlberger, A., Kim, D., Jakob, G., Kläui, M., Chumak, A., Ross, C. 2014. “Pulsed laser deposition of epitaxial yttrium iron garnet films with low Gilbert damping and bulk-like magnetization”, APL Materials, 2(10), 106102.
  • Razeghi, M., Meunier, P. L., & Maurel, P. 1986. “Growth of GaInAs‐InP multiquantum wells on garnet (GGG=Gd3Ga5O12) substrate by metalorganic chemical vapor deposition”, Journal of Applied Physics, 59(6), 2261-2263.
  • Serga, A. A., Chumak, A. V., & Hillebrands, B. 2010. “YIG magnonics”, Journal of Physics D: Applied Physics, 43(26), 264002.
  • Yurtcan, M. T., Simsek, O., & Ertugrul, M. 2011. “Darbeli Lazer Yığma Sistemi ile YBCO İnce Filmlerin Büyütülmesi”, Erzincan Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 4(2), 157-167.
APA YURTCAN M, SOYKAN Ü, ATALAY S (2019). Y3Fe5O12 İnce Filmlerin Gd3Ga5O12 Alttaş Üzerine Darbeli Lazer Biriktirme (PLD) Yöntemiyle Büyütülmesi. , 1634 - 1639. 10.18185/erzifbed.644517
Chicago YURTCAN Mustafa Tolga,SOYKAN Ümmügülsüm,ATALAY Selçuk Y3Fe5O12 İnce Filmlerin Gd3Ga5O12 Alttaş Üzerine Darbeli Lazer Biriktirme (PLD) Yöntemiyle Büyütülmesi. (2019): 1634 - 1639. 10.18185/erzifbed.644517
MLA YURTCAN Mustafa Tolga,SOYKAN Ümmügülsüm,ATALAY Selçuk Y3Fe5O12 İnce Filmlerin Gd3Ga5O12 Alttaş Üzerine Darbeli Lazer Biriktirme (PLD) Yöntemiyle Büyütülmesi. , 2019, ss.1634 - 1639. 10.18185/erzifbed.644517
AMA YURTCAN M,SOYKAN Ü,ATALAY S Y3Fe5O12 İnce Filmlerin Gd3Ga5O12 Alttaş Üzerine Darbeli Lazer Biriktirme (PLD) Yöntemiyle Büyütülmesi. . 2019; 1634 - 1639. 10.18185/erzifbed.644517
Vancouver YURTCAN M,SOYKAN Ü,ATALAY S Y3Fe5O12 İnce Filmlerin Gd3Ga5O12 Alttaş Üzerine Darbeli Lazer Biriktirme (PLD) Yöntemiyle Büyütülmesi. . 2019; 1634 - 1639. 10.18185/erzifbed.644517
IEEE YURTCAN M,SOYKAN Ü,ATALAY S "Y3Fe5O12 İnce Filmlerin Gd3Ga5O12 Alttaş Üzerine Darbeli Lazer Biriktirme (PLD) Yöntemiyle Büyütülmesi." , ss.1634 - 1639, 2019. 10.18185/erzifbed.644517
ISNAD YURTCAN, Mustafa Tolga vd. "Y3Fe5O12 İnce Filmlerin Gd3Ga5O12 Alttaş Üzerine Darbeli Lazer Biriktirme (PLD) Yöntemiyle Büyütülmesi". (2019), 1634-1639. https://doi.org/10.18185/erzifbed.644517
APA YURTCAN M, SOYKAN Ü, ATALAY S (2019). Y3Fe5O12 İnce Filmlerin Gd3Ga5O12 Alttaş Üzerine Darbeli Lazer Biriktirme (PLD) Yöntemiyle Büyütülmesi. Erzincan Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 12(3), 1634 - 1639. 10.18185/erzifbed.644517
Chicago YURTCAN Mustafa Tolga,SOYKAN Ümmügülsüm,ATALAY Selçuk Y3Fe5O12 İnce Filmlerin Gd3Ga5O12 Alttaş Üzerine Darbeli Lazer Biriktirme (PLD) Yöntemiyle Büyütülmesi. Erzincan Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi 12, no.3 (2019): 1634 - 1639. 10.18185/erzifbed.644517
MLA YURTCAN Mustafa Tolga,SOYKAN Ümmügülsüm,ATALAY Selçuk Y3Fe5O12 İnce Filmlerin Gd3Ga5O12 Alttaş Üzerine Darbeli Lazer Biriktirme (PLD) Yöntemiyle Büyütülmesi. Erzincan Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, vol.12, no.3, 2019, ss.1634 - 1639. 10.18185/erzifbed.644517
AMA YURTCAN M,SOYKAN Ü,ATALAY S Y3Fe5O12 İnce Filmlerin Gd3Ga5O12 Alttaş Üzerine Darbeli Lazer Biriktirme (PLD) Yöntemiyle Büyütülmesi. Erzincan Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi. 2019; 12(3): 1634 - 1639. 10.18185/erzifbed.644517
Vancouver YURTCAN M,SOYKAN Ü,ATALAY S Y3Fe5O12 İnce Filmlerin Gd3Ga5O12 Alttaş Üzerine Darbeli Lazer Biriktirme (PLD) Yöntemiyle Büyütülmesi. Erzincan Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi. 2019; 12(3): 1634 - 1639. 10.18185/erzifbed.644517
IEEE YURTCAN M,SOYKAN Ü,ATALAY S "Y3Fe5O12 İnce Filmlerin Gd3Ga5O12 Alttaş Üzerine Darbeli Lazer Biriktirme (PLD) Yöntemiyle Büyütülmesi." Erzincan Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 12, ss.1634 - 1639, 2019. 10.18185/erzifbed.644517
ISNAD YURTCAN, Mustafa Tolga vd. "Y3Fe5O12 İnce Filmlerin Gd3Ga5O12 Alttaş Üzerine Darbeli Lazer Biriktirme (PLD) Yöntemiyle Büyütülmesi". Erzincan Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi 12/3 (2019), 1634-1639. https://doi.org/10.18185/erzifbed.644517
Sayfa Oluşturulma Tarihi
24-04-2024 20:29

İLETİŞİM

TÜBİTAK ULAKBİM TR Dizin

Yüzüncüyıl, İşçi Blokları Mahallesi

Muhsin Yazıcıoğlu Caddesi No:51/C

06530 Çankaya / ANKARA +90 (312) 298 92 00

trdizin@tubitak.gov.tr

TÜBİTAK ULAKBİM Ulusal Akademik Ağ ve Bilgi Merkezi Cahit Arf Bilgi Merkezi © Tüm Hakları Saklıdır. Gizlilik Politikası Kullanım Şartları