Ανάπτυξη και χαρακτηρισμός λεπτών μαγνητικών φιλμς σε εύκαμπτα υποστρώματα (Flexomagnetism) με την τεχνική της καθοδικής ιοντοβολής

Τζάνης, Αθανάσιος; Tzanis, Athanasios

dc.contributor.author	Τζάνης, Αθανάσιος	el
dc.contributor.author	Tzanis, Athanasios	en
dc.date.accessioned	2020-12-23T15:53:09Z
dc.date.available	2020-12-23T15:53:09Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/52669
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.20367
dc.description	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο--Μεταπτυχιακή Εργασία. Διεπιστημονικό-Διατμηματικό Πρόγραμμα Μεταπτυχιακών Σπουδών (Δ.Π.Μ.Σ.) “Επιστήμη και Τεχνολογία Υδατικών Πόρων”
dc.rights	Default License
dc.subject	Φαινόμενο Villari	el
dc.subject	Μαγνητικά λεπτά υμένια	el
dc.subject	Παραμόρφωση	el
dc.subject	Εύκαμπτο υπόστρωμα	el
dc.subject	Φλεξομαγνητισμός	el
dc.subject	Villari effect	en
dc.subject	Magnetic thin films	en
dc.subject	Strain	el
dc.subject	Flexible substrate	el
dc.subject	Flexomagnetism	el
dc.title	Ανάπτυξη και χαρακτηρισμός λεπτών μαγνητικών φιλμς σε εύκαμπτα υποστρώματα (Flexomagnetism) με την τεχνική της καθοδικής ιοντοβολής	el
heal.type	masterThesis
heal.classification	Τεχνολογία Υλικών	el
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2020-10-30
heal.abstract	Η ανάπτυξη μαγνητικών υμενίων πάνω σε εύκαμπτα υποστρώματα αποτελεί μία πρόκληση που ξεκλειδώνει νέες προοπτικές στον τομέα του μαγνητισμού. Νέα φαινόμενα και νέες εφαρμογές αναδύονται στον ολοένα και αναπτυσσόμενο επιστημονικό αυτό κλάδο. Όμως προκειμένου να αναπτυχθούν νέες αναδυόμενες εφαρμογές, πρέπει να μελετηθούν τα χαρακτηριστικά αυτών των υμενίων σε βάθος καθώς παρουσιάζουν διαφορές σε σχέση με την εναπόθεση σε υποστρώματα όπως το πυρίτιο. Αντικείμενο της μεταπτυχιακής εργασίας αποτελεί η παρασκευή λεπτών υμενίων κοβαλτίου (Co) πάνω σε εύκαμπτο υπόστρωμα Kapton με την τεχνική της καθοδικής ιοντοβολής (magnetron sputtering) και κατόπιν ο χαρακτηρισμός των δομικών, μορφολογικών και μαγνητικών χαρακτηριστικών που παρουσιάζουν. Τελικός στόχος είναι η μελέτη του φαινομένου Villari, που ουσιαστικά αποτελεί την αλλαγή της μαγνήτισης του υλικού με την επιβολή εξωτερικής τάσης. Τα λεπτά υμένια Co που παρασκευάστηκαν χωρίζονται σε δύο κατηγορίες. Αυτά που εναποτέθηκαν απευθείας πάνω στο υπόστρωμα Kapton (Kapton/Co) και σε αυτά που εισήχθησαν ενδιάμεσες στρώσεις αργύρου (Ag) 12 nm και τιτανίου (Ti) 50 nm (Kapton/Ag/Ti/Co). Τα πάχη Co που αναπτύχθηκαν βρίσκονται στο εύρος 50 έως 200 nm και στις δύο περιπτώσεις. Μετά την παρασκευή των υμενίων ακολούθησε δομικός χαρακτηρισμός των δειγμάτων με περίθλαση ακτίνων Χ (XRD). Στα δείγματα Kapton/Co παρατηρήθηκε συνδυασμός άμορφης και κρυσταλλικής φάσης Co για πάχη έως και 100 nm. Άνω των 100 nm διακρίνονται οι τρεις κύριες κορυφές του Co (101̅0), (0002) και (101̅1) στις γωνίες 2θ 41,82°, 44,57° και 47,58°. Ο ρόλος των ενδιάμεσων στρώσεων Ag και Ti φαίνεται στην ανάλυση των τριστρωματικών δειγμάτων Kapton/Ag/Ti/Co, κατά την οποία το Co προκύπτει κρυσταλλικό και για πάχη κάτω των 100 nm. Επεξεργασία των διαγραμμάτων XRD με τη μέθοδο Halder – Wagner με ανάλυση διαγραμμάτων Size – Strain έδειξε ότι δύναται να υπολογιστεί το μέγεθος των κρυσταλλιτών αλλά και της μικρο-παραμόρφωσης που επέρχεται λόγω της διαδικασίας του sputtering. Ο μορφολογικός χαρακτηρισμός μέσω ηλεκτρονικής μικροσκοπίας (FESEM) έδειξε ομοιόμορφες κρυσταλλικές δομές με πάχος που αυξάνεται αναλογικά με το πάχος του υμενίου. Οι μαγνητικές μετρήσεις που ακολούθησαν έγιναν σε μαγνητόμετρο δονούμενου δείγματος (VSM). Το χαρακτηριστικό που μελετήθηκε ήταν η μαγνήτιση κόρου (Msat) που εμφανίζει το Co σε σχέση με την παραμόρφωση που του επιβάλλεται μέσω μίας νέας ράβδου που σχεδιάστηκε, κατάλληλης για επιβολή εφελκυστικών τάσεων. Όσον αφορά τα δείγματα Kapton/Co σε όλες τις περιπτώσεις παρατηρήθηκε σχεδόν γραμμική αύξηση του Msat μέχρι παραμόρφωσης του δείγματος στο 2%. Για τα τριστρωματικά δείγματα Kapton/Ag/Ti/Co δεν παρατηρήθηκε σταθερή τιμή παραμόρφωσης κατά την οποία να εμφανίζεται η μέγιστη τιμή Msat, αλλά βρέθηκε συσχέτιση με τα αποτελέσματα της ανάλυσης Halder – Wagner. Οι ενδιάμεσες στρώσεις επιτυγχάνουν την αύξηση της επιβολής παραμόρφωσης στα δείγματα αλλά δεν παρέχουν σταθερότητα και συνέπεια στις μετρήσεις όπως τα δείγματα Kapton/Co.	el
heal.advisorName	Κόλλια, Κωνσταντίνα	el
heal.committeeMemberName	Κόλλια, Κωνσταντίνα	el
heal.committeeMemberName	Μανωλάκος, Δημήτριος	el
heal.committeeMemberName	Δέρβος, Κωνσταντίνος	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Χημικών Μηχανικών	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.fullTextAvailability	false