Termiyonik vakum ark yöntemi ile üretilen Fe- Co esaslı metalik cam ince filmlerin manyetik özellikleri

Abstract

Bu çalışmada Fe-Co esaslı metalik cam ince filmlerin yapısal ve manyetik özellikleri incelenmiştir. Fe36Co36B19.2Si4.8Mo2W2 kimyasal kompozisyonuna sahip olan alaşımlar ark eritme tekniği ile homojen hale getirilmiştir. Üretilen bu alaşımlar cam alttabakalar üzerine termiyonik vakum ark yöntemi kullanılarak 200, 240, 260, 290, 425, 700 nm kalınlıklarında ince film şeklinde büyütülmüştür. Malzemelerin yapısal özelliklerinin incelenmesi için X-ışını kırınım cihazı ve atomik kuvvet mikroskobu kullanılmıştır. İnce filmlerin X-ışını kırınım analiz sonuçlarına göre, 200 nm, 240 nm, 260 nm ve 290 nm kalınlığa sahip ince filmlerin tam amorf yapıda, 425 nm ve 700 nm kalınlıktaki ince filmlerin ise parçalı amorf yapıda oldukları görülmüştür. 200 nm, 240 nm ve 260 nm kalınlıklı ince filmlerin atomik kuvvet mikroskobu analizleri sonucunda, filmlerin ortalama yüzey pürüzlülüklerinin 3.629 nm ile 6.013 nm arasında değiştiği tespit edilmiştir. İnce filmlerin manyetik özelliklerinin incelenmesi için titreşimli örnek manyetometresi kullanılmıştır. Ölçüm sonuçlarında sıfırlayıcı alan değerlerinin 5.7 kA/m ile 12 kA/m arasında değiştiği saptanmıştır. Son olarak 300 sıcaklığında ısıl işlem uygulanarak, üretilen ince filmlerin manyetik özelliklerinin değişimi incelenmiştir. Bunun sonucunda sıfırlayıcı alan değerlerinin 5.7 kA/m ile 9.0 kA/m arasında olduğu bulunmuştur.

In this study, the structural and magnetic properties of Fe-Co based metallic glass thin films have been investigated. Alloys with chemical composition of Fe36Co36B19.2Si4.8Mo2W2 are homogenized by arc melting technique and grown on the glass substrates with thicknesses of 200, 240, 260, 290, 425 and 700 nm in the form of a thin film using TVA method. In order to examine the structural properties of materials, the X-ray diffraction device and atomic force microscope was used. According to the X-ray diffraction analysis it is obtained that structures of the thin films with the thicknesses of 200, 240, 260 and 290 nm are totally amorphous while the structures of the other films partially amorphous. The atomic force microscopy of thin films with thicknesses of 200, 240 and 260 nm showed that the average surface roughnesses of them are between the ranges of 3.629 nm and 6.013 nm. Vibrating sample magnetometer had been utilized for investigations of the magnetic properties of thin films. Measurement results showed that the values of the coercivity varied between 5.7 kA/m and 12kA/m. Finally, the change in the magnetic properties of thin films had been investigated after heat treatment of 300 temprature. As a result, the values of the coercivity were found to be between 5.7 kA/m and 9.0 kA /m.