Skip to main content
SUPERVISOR
Hossien Ahmadvand,Mehdi Ranjbar
حسین احمدوند (استاد راهنما) مهدی رنجبر (استاد مشاور)
 
STUDENT
Mehran Sedrpooshan
مهران سدرپوشان

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده فیزیک
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1394
In this thesis, we have studied the structural and magnetic properties of CoPd thin films, prepared by pulsed laser deposition method on MgO (001), amorphous SiO 2 and Si (001) with different deposition conditions. Also, the effect of Cobalt content, thickness, annealing in the hydrogen atmosphere, and deposition temperature, has been widely investigated. In this study, for characterizing the structural properties, we used x-ray diffraction (XRD) and reflectivity (XRR), Rutherford backscattering spectroscopy (RBS), energy dispersive X-ray spectroscopy (EDS) and atomic force microscopy (AFM). For the magnetic characterization, we used vibrating sample magnetometer (VSM), ferromagnetic resonance (FMR), and magneto-optical Kerr effect (MOKE). As a part of this project, we set up a home-made magneto-optical Kerr effect system. In this setup, we used LabVIEW programming for controlling the power supply and data acquisition. In-plane anisotropy of Co x Pd 100-x (x=23, 36, 43) thin films on MgO substrate was investigated using magneto-optical Kerr effect microscope. We observed that the in-plane anisotropy changes from fourfold to twofold by the increase of cobalt. Some anomalous magnetization reversal was observed in the nominal hard axes for Co x Pd 100-x (x=23, 36) where intergranular exchange interaction is weak. These behaviors were became eliminated by increase of cobalt content. We explained the observations using the two-grain Stoner-Wohlfarth model. In addition, observed quadratic magneto-optical Kerr effect (QMOKE) used as an auxiliary method to explain domain rotation that was in consistent with the two-grain Stoner-Wohlfarth model. In this case, thickness and annealing didot have a noticeable effect on the fourfold in-plane anisotropy type but changed its value. In the case of samples on amorphous SiO 2 , we observed that the perpendicular anisotropy enhances by the increase of palladium content. In the case of samples on Si (001) substrate, the effect of hydrogen annealing was very impressive. The H 2 annealing enhanced the coercivity value from 13 to 72 Oe, which is attributed to the decreasing of the grain size of the annealed films. In this series of samples, anisotropy moves to the perpendicular direction by lowering the thickness from 24 to 6 nm. Moreover, the perpendicular anisotropy enhanced by the increase of the deposition temperature from 200 to 600 o C.
لایه‌های نازک کبالت پالادیوم به دلیل مغناطش اشباع بالا، ناهمسانگردی مغناطوبلوری قابل‌توجه و وجود پالادیوم به‌عنوان کاتالیزگر و جاذب هیدروژن، یکی از گزینه‌های مناسب برای کاربرد در اتصالات تونلی و حسگرهای مغناطیسی به شمار می‌آیند. در این پژوهش، اثر زیرلایه، ترکیب عنصری، ضخامت، شرایط لایه‌نشانی و بازپخت بر ویژگی‌های ساختاری و مغناطیسی لایه‌های نازک آلیاژ کبالت پالادیوم بررسی شد. همچنین چیدمان مغناطواپتیکی کر، ازلحاظ سخت‌افزاری و نرم‌افزاری عیب‌یابی و بهینه‌سازی گردید. به‌طورکلی، لایه‌نشانی بر سه نوع زیرلایه (001) MgO تک‌بلور، SiO 2 آمورف و Si (001) تک‌بلور انجام گرفت. نتایج حاصل از لایه‌های ساخته‌شده بر زیرلایه MgO نشان دادند که با افزایش میزان کبالت، ناهمسانگردی درون صفحه‌ای از حالت دومحوره (چهارتایه) در نمونه Co 23 Pd 77 به حالت تک‌محوره (دوتایه) در نمونه‌های Co 36 Pd 64 و Co 43 Pd 57 تغییر می‌کند. در لایه‌های نازک Co 23 Pd 77 و Co 36 Pd 64 ، رفتار مغناطیسی غیرعادی در حلقه‌های پسماند راستاهای سخت مغناطیسی درون صفحه‌ای مشاهده شد که با افزایش برهمکنش‌های تبادلی بین‌دانه‌ای در نمونه Co 43 Pd 57 ناپدید می‌شدند. وجود و حذف این رفتار مغناطیسی، با استفاده از مدل دو دانه‌ای استونر- ولفارث و اثرات غیرخطی اثر مغناطواپتیکی کر توضیح داده شد. لایه‌های ساخته‌شده بر زیرلایه SiO 2 آمورف، ناهمسانگردی درون صفحه‌ای قابل‌توجهی از خود نشان ندادند. در این نمونه‌ها مشاهده شد که افزایش میزان پالادیوم، باعث سوق یافتن راستای آسان به حالت عمود بر سطح می‌شود. در مورد لایه‌های نازک با زیرلایه Si (001) مشاهده شد که با افزایش دمای لایه‌نشانی از 200 به 600 درجه سانتی‌گراد، راستای آسان مغناطیسی به حالت عمود بر سطح سوق پیدا می‌کند. در این نمونه‌ها انجام بازپخت تحت جو هیدروژن باعث گردید تا میزان وادارندگی به چهار برابر میزان اولیه افزایش یابد.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی