Browsing by Author "Alper, Mürsel"

Now showing 1 - 20 of 87

A study on total thickness dependency: Microstructural, magnetoresistance and magnetic properties of electrochemically deposited permalloy based multilayers
(Springer, 2015-07-01) Kuru, Hilal; Koçkar, Hakan; Alper, Mürsel; ALPER, MÜRSEL; Uludağ Üniversitesi/Fen-Edebiyat Fakültesi/Fizik Bölümü; AAG-8795-2021
Electrochemically deposited permalloy based NiFe/Cu multilayers, relating their magnetic and magnetoresistance properties with crystal structure and the corresponding film composition were studied as a function of the total film thickness. The permalloy based multilayers were grown on strong (110) textured copper sheets with electrodeposition under potentiostatic control. The total multilayer film thickness was changed from 0.3 to 5 mu m while ferromagnetic nickel-iron and nonmagnetic copper layer thickness was kept constant at 3 and 1 nm, respectively. Energy dispersive X-ray analysis revealed that the nickel and iron content of the multilayers decreased and copper content increased as the total film thickness increased. All multilayers exhibited face-centred cubic structure with (110) preferred orientation. The highest peak intensity changed from (220) to (111) when the total thickness was higher than 2 mu m. The multilayers exhibited giant magnetoresistance (GMR). The maximum GMR magnitude of similar to 4 % was obtained for the films with total thickness less than 1 mu m and the GMR decreased down to similar to 1 % with increasing film thickness to 5 mu m. The saturation magnetisation and coercivity decreased from 78 to 11 emu/cm 3 and from 24 to 12 Oe as the total thickness of the multilayers increased from 0.3 to 5 mu m, respectively. The variations in magnetic and magnetoresistive properties related to the microstructure were attributed to the variation of the film contents caused by total film thickness.
Change in planar hall effect ratio of Ni-Co films produced by electrodeposition
(Elsevier, 2015-01-01) Karpuz, Ali; Koçkar, Hakan; Alper, Mürsel; ALPER, MÜRSEL; Uludağ Üniversitesi/Fen-Edebiyat Fakültesi/Fizik Bölümü.; AAG-8795-2021
Ni-Co Films were produced by the electrodeposition technique and their magnetotransport properties were studied. The anisotropic magnetoresistance (AMR) and the planar Hall effect (PRE) ratios were Found using the van der Pauw setup at room temperature. It was observed that the ORE ratios were larger than the obtained AMR ratios. While the maximum changes in longitudinal and transversal magnetoresistance ratios were 6.8% and 140%, respectively, the change in ORE values was up to 500%. In the ORE measurements, the magnetoresistance orientation depends on the electrical resistance values which occur in branches of the films.
Characterisations of CoCu films electrodeposited at different cathode potentials
(Elsevier, 2010-05) Karaağaç, Öznur; Koçkar, Hakan; Alper, Mürsel; Uludağ Üniversitesi/Fen-Edebiyat Fakültesi/Fizik Bölümü.; AAG-8795-2021; 7005719283
Structural and magnetic properties of CoCu films electrodeposited on polycrystalline Cu substrates were investigated as a function of cathode potential used for their deposition. The compositional analysis, performed by energy dispersive X-ray spectroscopy, demonstrated that an increase in the deposition potential results in an increase in Co content of CoCu films. The crystal structure of the films was studied using the X-ray diffraction (XRD) technique. It was observed that they have a face centred cubic (fcc) structure, but also contain partly hexagonal close-packed phase. XRD results revealed that the (1 1 1) peak of fcc structure splits into two as Co (1 1 1) and Cu (1 1 1) peaks and the peak intensities change depending on the deposition potential and hence the film composition. The magnetic measurements were carried out at room temperature using a vibrating sample magnetometer. The magnetic findings indicated that coercivity decreases and saturation magnetisation increases with the increase of Co:Cu ratio caused by the deposition potential and also all films have planar magnetisation.
Characterisations of CoFeCu films: Influence of Fe concentration
(Elsevier, 2014-02-15) Koçkar, Hakan; Özergin, Ercüment; Karaağaç, Öznur; Alper, Mürsel; Uludağ Üniversitesi/Fen-Edebiyat Fakültesi/Fizik Bölümü.; AAG-8795-2021; 7005719283
The properties of electrodeposited CoFeCu films were studied with respect to Fe ion concentration in the electrolyte due to their interesting magnetic properties like high saturation magnetisation and low coercivity. The films were characterised in terms of microstructural and magnetic properties. From the compositional analysis, the Fe contents in the films are found to be consistent with the Fe ion concentrations in the electrolytes. With the surface morphology analysis of the films, the number of the roundish shape structures on the surface increased with increasing Fe ion concentration (>= 0.01 M Fe) whereas the CoCu films (0 M Fe) had ridged grains. The crystal structure of the films, examined by X-ray diffraction, changed from the mixed phase of the hexagonal close packed and face centered cubic (fcc) to the fcc and finally body centered cubic structure as the Fe ion concentration in the electrolyte increased from 0 to 0.04 M. And, the average grain size decreased with increasing Fe ion concentration. Magnetisation measurements by vibrating sample magnetometer displayed that the saturation magnetisation increased and the coercivity decreased as the Fe ion concentration increased. Also, it was found that the easy-axis of the magnetisation of films is parallel to the film plane. All films showed anisotropic magnetoresistance. The longitudinal and transverse magnetoresistance magnitudes of the films changed between 3.2-4.0 and 3.0-3.8, respectively. In the study, considerable differences in the microstructural and magnetic properties were observed and might be ascribed to the change of film content caused by the Fe ion concentration in the electrolyte. A high value of saturation magnetisation, M-s (1797 emu/cm(3)) is achieved under study.
Characterizations of electrodeposited NiCoFe ternary alloys: Influence of deposition potential
(Springer, 2015-06-01) Kuru, Hilal; Koçkar, Hakan; Demirbaş, Özen; Alper, Mürsel; ALPER, MÜRSEL; Uludağ Üniversitesi/Fen-Edebiyat Fakültesi/Fizik Bölümü.; AAG-8795-2021
Microstructural, magnetoresistance and magnetic properties of electrodeposited NiCoFe ternary alloys were investigated in terms of deposition potentials changing from -1.8 to -3.0 V with respect to saturated calomel electrode. The alloys were grown on polycrystalline Titanium substrates. The potentials were obtained from cyclic voltammetry and the current-time transients were also recorded to control the growth of proper alloys. From the structural analysis by X-ray diffraction, all alloys had a face-centred cubic structure. The alloy compositions by energy dispersive X-ray spectroscopy revealed that the Ni content increases whereas the Co and Fe contents decrease as the deposition potential increase. And, the scanning electron microscope images disclosed that the alloy morphologies changed as the deposition potential changed. All alloys showed anisotropic magnetic resistance and their magnitudes were between 4.5 and 8.7 %. The vibrating sample magnetometer measurements showed that the saturation magnetization of the alloys increases from 748 to 786 emu/cm(3) and coercivity decreases from 28.7 to 25.9 Oe as the deposition potential increases. The easy axis of magnetization was found to be parallel to the film plane for all alloys. The variations in magnetic and magnetoresistive properties related to the microstructure were attributed to the compositional changes caused by the deposition potential.
Characterizations of NiCu/Cu Multilayers: Dependence of Nonmagnetic Layer Thickness
(Springer, 2013-04) Kuru, Hilal; Koçkar, Hakan; Alper, Mürsel; Uludağ Üniversitesi/Fen-Edebiyat Fakültesi/Fizik Anabilim Dalı.; AAG-8795-2021; 7005719283
A series of NiCu/Cu multilayers were grown on (110) textured polycrystalline Cu substrates from a single electrolyte under potentiostatic deposition conditions. Microstructure, magnetoresistance and magnetic properties of the multilayers were investigated as a function of the nonmagnetic layer thicknesses. The structural studies by X-ray diffraction revealed that the multilayers have face-centered-cubic structure with preferred (110) crystal orientation as their substrates. The composition of the deposits determined by energy dispersive X-ray spectroscopy showed that the Cu content of the films increased as the Cu layer thickness increased. The scanning electron microscope studies showed that samples have homogeneous and smooth surfaces. Multilayers exhibited either anisotropic magnetoresistance (AMR) or giant magnetoresistance (GMR) depending on the non-magnetic Cu layer thickness. The multilayers with Cu layer thickness thicker than 0.7 nm exhibited GMR, but the AMR effect was observed to be dominant for the Cu layer thickness less than 0.7 nm. The GMR curves are broad in shape and the nonsaturated curves indicated the predominance of a superparamagnetic contribution. The GMR magnitudes of NiCu/Cu multilayers are found to be about 1-1.5 %. The vibrating sample magnetometer measurements revealed that the saturation magnetization decrease with increasing nonmagnetic layer thickness. The changes in the magnetic and magnetotransport properties might arise from the change in the Ni and Cu content of the samples caused by the variation of Cu layer thicknesses.
Co-Cu alaşım filmlerinin elektrodepozisyonu ve özelliklerinin incelenmesi
(Uludağ Üniversitesi, 2005-08-09) Şafak, Mürşide; Alper, Mürsel; Uludağ Üniversitesi/Fen Bilimleri Enstitüsü/Fizik Anabilim Dalı.
Co ve Co-Cu filmler her biri kendi iyonlarını içeren çözeltilerden Ti (hekzagonal sıkı paket, hcp) alttabaka üzerine elektrodepozisyon yöntemiyle büyütüldüler. Filmlerin özellikleri depozisyon potansiyeli, kalınlık, çözelti pH’ı ve Cu konsantrasyonuna göre araştırıldı. Filmlerin depozisyon potansiyelleri dönüşümlü voltametri (CV) metoduyla -1.6 V olarak belirlendi. Büyüme sırasında akım zaman geçişleri kaydedilerek büyüme modları incelendi. Buradan yola çıkarak Co ve Co-Cu filmlerin birbirinden farklı büyüme mekanizmasına sahip olduğu saptandı. Filmlerin nominal kütleleri tartılan kütleler ile karşılaştırılarak akım verimliliği yaklaşık %80 olarak hesaplandı. İndüktif Eşleşmiş Plazma Atomik Emisyon Spektroskopisi (ICP-AES) metoduyla yapılan kimyasal analizlerden filmlerin %90 civarında Co, %10 civarında Cu içerdiği bulundu. Bunun yanında çözeltideki Cu miktarına bağlı olarak filmdeki Cu oranı da değişmektedir. Filmlerin yapısal analizleri X-ışını difraksiyonu (XRD) tekniği ile yapıldı. Yüksek ve düşük pH’da üretilmiş Co filmler yüzey merkezli kübik (fcc) yapı göstermektedir. Ancak tercihli yönelimleri pH’a göre değişmektedir. Bunun yanında yüksek pH’da üretilen Co-Cu filmler karışık (fcc+hcp) yapı gösterirken düşük pH’daki filmler fcc yapıdadır. Ayrıca filmlerde depozit edilen Cu miktarı film yapısını etkilemektedir. Saf Co fcc, 0.01 M Cu içeren çözeltiden büyütülmüş film hcp, 0.02 M ve 0.04 M Cu içeren çözeltiden büyütülmüş filmler karışık yapıdadır. Farklı parametreler göz önünde tutularak filmlerin magnetorezistans (MR) özellikleri incelendi. Hazırlanan tüm filmlerin anizotropik magnetorezistans (AMR) davranış gösterdiği tespit edildi. Depozisyon parametrelerinden yalnızca pH’ın Co-Cu filmlerin MR değerlerini etkilediği görüldü.
Co-Fe films: Effect of Fe content on their properties
(Amer Scientific Publishers, 2010-11) Koçkar, Hakan; Şahin, Turgut; Alper, Mürsel; Hacıismailoğlu, Mürşide Şafak; Uludağ Üniversitesi/Fen-Edebiyat Fakültesi/Fizik Bölümü.; 0000-0001-5648-3230; AAG-8795-2021; AAH-9719-2021; 37113797300; 36482867500
The characterizations of Co-Fe films electrodeposited on Ti substrates under potentiostatic conditions were investigated as a function of the Fe content in the films. The compositional analysis was carried out by energy dispersive X-ray spectroscopy. Scanning electron microscopy used to analyze the surface morphology of the films revealed that the film surface became rather smooth with the increase of the Fe contents. X-ray diffraction patterns showed that the crystal structure changed depending on the Co:Fe ratio in the films. It was observed that the crystal structure converted from the predominant face-centered-cubic to the body-centered-cubic with increasing Fe content. All films showed anisotropic magnetic resistance, but their magnitudes decrease as the Fe content increases. Magnetic data obtained from by vibrating sample magnetometer revealed that the changes observed in the saturation magnetization and coercivity values may arise from the Fe content of the films. The different magnetic and magnetotransport properties may come from the structural differences caused by the Fe content.
Co/Cu çok katmanlı nanoyapılar üzerine Fe içeriğinin etkisi
(Uludağ Üniversitesi, 2010-01-13) Tekgül, Atakan; Alper, Mürsel; Uludağ Üniversitesi/Fen Bilimleri Enstitüsü/Fizik Anabilim Dalı.
Bu çalışmada CoFe/Cu ferromanyetik çok katmanlı yapılar elektrokimyasal sentezleme tekniği ile kendi iyonlarını içeren çözeltilerden Ti (hekzagonal sıkı paket, hcp) alt tabaka üzerine 3 mikrometre kalınlığında olacak şekilde büyütüldüler. Bu çok katmanlı filmlerin özellikleri, Fe konsantrasyonu, Cu ve CoFe tabaka kalınlığına göre incelendi. Metallerin depozisyon potansiyelleri, dönüşümlü voltametri (CV) tekniği ile referans elektroda (doymuş kalomel elektrot SCE) göre, CoFe için -1.5 V ve Cu için -0.3 V olarak belirlendi.Numunelerin, yapısal karakterizasyonları X-ışını difraksiyonu (XRD) tekniği ile yapıldı. Üretilen filmlerin XRD spektrumlarında yüzey merkezli kübik (fcc) yapının (111), (200), (220) ve (311) yansımalarından kaynaklanan pikler açık şekilde gözlendi ve bundan dolayı numuneler tek fazlı olarak fcc yapıda kristalleşmektedir. 0.0 M Fe 0.05 M ve 0.1 M konsantrasyonuna sahip çözeltilerden üretilen numunelerin kristal yönelimlerinin, bulk metallerinde olduğu gibi rastgele yönelime sahip olduğu bulundu. Fe içeriğinin 0.1 M'a kadar yükseltilmesi ile numunenin fcc fazının Fe'in cisim merkezli kübik (bcc) yapısından dolayı zayıfladığı görüldü.Filmlerin manyetik karakterizasyonları için titreşimli örnek magnetometresi (VSM) kullanıldı. Ölçüm sonuçlarında Fe konsantrasyonunun 0.0 M'dan 0.1 M'a kadar arttırılması ile filmlerin koarsivite değerlerinin azaldığı görüldü. Bu azalma, film içindeki depozit olan yumuşak ferromanyetik yapıya sahip Fe'den kaynaklanmaktadır. Bu da numunelerin koarsivite değerlerinin yumuşak ferromanyetik madde sınırı olan 12.5 Oe değerine doğru yaklaşmaktadır.Numunelerin manyetorezitans (MR) ölçümleri van der Pauw tekniği ile ölçüldü. CoFe/Cu katmanlı filmler, periyodik yapısından dolayı dev manyetorezistans (Giant magnetoresistance-GMR) etki göstermiştir. 0.0 M Fe konsantrasyonuna sahip çözeltiden üretilen 285[Co(6 nm)/Cu(4.5 nm)] numunesi (285 bilayer sayısına sahip), %10'luk bir GMR değerine sahip iken 0.05 M Fe içeren çözeltiden üretilen numune için bu değer %22'ye kadar çıkabilmektedir. Çözeltideki Fe konsantrasyonu, 0.05 M dan 0.4 M'a kadar olan çözeltilerden üretilen filmlerin GMR değerleri azalarak %3'e kadar düşmektedir. Ayrıca numunelerin magnetorezistans değerleri hem Cu hem de CoFe tabaka kalınlığına bağlı olarak ölçüldü. CoFe tabaka kalınlığı 6 nm de sabit tutularak Cu tabakası 0 dan 10 nm'ye 23 farklı kalınlıkta büyütüldü. En büyük GMR değeri Cu kalınlığı 4.5 nm olduğu zaman elde edildi. Diğer taraftan Cu kalınlığı 4 nm de sabit tutularak CoFe kalınlığı 3-15 nm ye kadar değiştirildi ve en büyük GMR değeri CoFe kalınlığı 6 nm olduğunda gözlendi.
Co/Cu süperörgülerin elektrokimyasal olarak üretilmesi ve yapısal ve manyetik özelliklerinin incelenmesi
(Uludağ Üniversitesi, 2010-06-04) Hacıismailoğlu, Mürşide Şafak; Alper, Mürsel; Uludağ Üniversitesi/Fen Bilimleri Enstitüsü/Fizik Anabilim Dalı.
Co/Cu süperörgüler, polikristal Ti ve Cu alttabakalar üzerine elektrodepozisyon yöntemiyle potansiyel kontrollü büyütüldü. Ti üzerine üretilen süperörgülerin özellikleri çözelti pH' ı ve Cu tabaka kalınlığına göre incelenirken, Cu alttabaka üzerine depozit edilen numunelerin özellikleri toplam kalınlığı, Co ve Cu tabaka kalınlıkları değiştirilerek araştırıldı. Süperörgüleri büyütmek için kullanılan çözeltilerin elektrokimyasal karakterizasyonu dönüşümlü voltammetri (CV) tekniği ile yapıldı. CV eğrilerinden Co ve Cu tabakalarının depozisyonu için uygun depozisyon potansiyel aralıkları tahmin edildi. Süperörgülerin elektrodepozisyonu sırasında kaydedilen akım zaman geçişlerinden büyüme süreçleri incelendi. Çözelti pH değerinin süperörgülerin büyümesini etkilediği bulundu. Süperörgülerin yapısal analizleri X ışını difraksiyon (XRD) tekniği ve taramalı elektron mikroskobuyla (SEM) yapıldı. Kimyasal analizleri SEM' e monte edilmiş enerji ayırmalı x ışını dedektörü (EDX) ile gerçekleştirildi. Manyetik özellikleri titreşken numune manyetometresi (VSM) ile incelendi. Manyetorezistans (MR) ölçümleri oda sıcaklığında, ±12 kOe' lik manyetik alanlarda Van der Pauw (VDP) metoduyla ile yapıldı.Ti üzerine büyütülen süperörgülerin yüzey merkezli kübik (fcc) yapıda kristallendiği bulundu. Bu süperörgülerde yüksek pH değerinde fcc yapıya ait (111), (200), (220) ve (311) pikleri gözlenirken düşük pH değerinde (200) ve (311) pikinin kaybolarak (222) pikinin açığa çıktığı görüldü. Bunun yanında SEM resimlerine göre düşük pH' da üretilen numuneler yüksek pH değerlerinde büyütülenlere göre daha mat yüzeylere sahiptir ve yüzeydeki kristal dağılımı daha düzgündür. EDX ile yapılan kimyasal analizlere göre beklenildiği gibi Cu tabaka kalınlığı arttıkça numune içindeki Cu miktarı artmaktadır. pH azaldıkça Co miktarı artıp, Cu miktarının azalması yüksek ve düşük pH' larda farklı kimyasal reaksiyonların meydana gelmesine atfedilebilir. MR ölçümlerine göre ince Cu tabaka kalınlığına sahip numuneler düşük manyetik alanlarda anizotropik manyetorezistans (AMR) gösterir. Daha kalın Cu tabakalarındaki süperörgülerde giant manyetorezistans (GMR) daha baskındır. Bunun yanında çözelti pH' ı azaldıkça GMR değerinin artması farklı örgü oluşumu, yüzey/ara yüzey kabalığı ve ferromanyetik tabakadaki Cu miktarı gibi farklı mikroyapısal değişikliklerden kaynaklanabilir.Alttabaka olarak Cu' ın kullanıldığı süperörgüler fcc yapıdadır. XRD spektrumlarına göre gözlenen pik sayısı, toplam kalınlık ve Co tabaka kalınlığı arttıkça artmakta, Cu tabaka kalınlığından etkilenmemektedir. SEM resimlerine göre Cu tabaka kalınlığının artmasıyla daha mat yüzeyler elde edildi. Numunelerin manyetik alanın film düzlemine dik ve paralel uygulanarak VSM ile elde edilen histeresis eğrilerinden kolay eksenin film düzlemine paralel olduğu bulundu. Histeresis eğrilerinden doyum manyetizasyonu, kalıcı manyetizasyon, koersivite alanı ve karelik derecesi hesaplandı. Toplam kalınlığı küçük olan numunelerde düşük manyetik alanlarda AMR etki görülürken kalınlığın artmasıyla GMR daha baskın hale gelmektedir. Co tabakaları kalınlaştıkça MR' ın daha düşük alanda doyuma ulaşmasının sebebi süperparamanyetik bölgelerin azalması ve elektronların ferromanyetik bölgelerden spine bağlı saçılma yapmasıdır. Cu tabakalarının kalınlığının artmasıyla MR' ın hassasiyetinin artması, Co tabakaları arasındaki antiferromanyetik etkileşmenin kuvvetlenmesinden kaynaklanır.
Coating effect on magnetic properties of Fe36Co 36B19:2Si4:8Mo3W1 amorphous ribbons
(Polish Acad Sciences Inst Physics, 2014-02) Perinçek, F.; Hacıismailoğlu, Mürşide Şafak; Şarlar, Kağan; Hacıismailoğlu, Muhammed Cüneyt; Alper, Mürsel; Küçük, İlker Semih; Uludağ Üniversitesi/Fen Edebiyat Fakültesi/Fizik Bölümü.; 0000-0002-8871-2357; 0000-0001-8483-7366; 0000-0002-0781-3376; 0000-0001-5648-3230; I-7906-2017; AAG-8795-2021; B-8159-2016; AAH-9719-2021; ABG-7537-2020; GXN-2736-2022; K-7950-2012; 54912115000; 36482867500; 55550817200; 8975743500; 7005719283; 6602910810
In this research, the electrodeposition technique was employed to prepare fine-grained nickel, iron and iron-cobalt coatings with 1 pm thicknesses on the substrate of the Fe36Co36B19.2Si4.8Mo3W1 amorphous ribbons. The coating effect on magnetic properties was examined at room temperature using an ADE Magnetics EV9 vibrating sample magnetometer with maximum magnetic field strength of 1750 kA/m. It is found that Ni, Fe, and Fe-Co coated amorphous ribbons show 0.60, 0.71, and 1.01 T saturation magnetization, respectively, while uncoated ribbon has 1.55 T.
CoFeNi/Cu süperörgülerin özelliklerinin Ni içeriğine bağlı olarak incelenmesi
(Uludağ Üniversitesi, 2010) Kalsen, Sonser; Alper, Mürsel; Uludağ Üniversitesi/Fen Bilimleri Enstitüsü/Fizik Anabilim Dalı.
Bu çalışmada CoFeNi/Cu süperörgülerin, elektrokimyasal depozisyon tekniği ile kendi iyonlarını içeren çözeltilerden Ti (hekzagonal sıkı paket, hcp) alt tabaka üzerine 3 kalınlığında büyütülmesi ve karakteristik özelliklerinin incelenmesi konu edilmiştir. Bu süperörgülerin özellikleri, Ni konsantrasyonu, Cu (manyetik olmayan) ve CoFeNi (ferromanyetik) tabaka kalınlığına göre incelendi. Metallerin depozisyon potansiyelleri, dönüşümlü voltametri (CV) tekniği ile referans elektroda (doymuş kalomel elektrot SCE) göre, CoFeNi için -1.5 V ve Cu için -0.3 V olarak belirlendi.Numunelerin, yapısal karakterizasyonları X-ışını difraksiyonu (XRD) tekniği ile yapıldı. Üretilen filmlerin XRD spektrumlarında, yüzey merkezli kübik (fcc) yapının (111), (200), (220) ve (311) yansımalarından kaynaklanan pikler açık şekilde gözlendi ve bu nedenle, numunelerin tek fazlı olarak fcc yapıda kristalleştiği sonucuna varıldı. Farklı Ni konsantrasyonlarına sahip çözeltilerden üretilen numunelerin kristal yönelimlerinin, (111) tercihli yönelime sahip olduğu bulundu ve bu da, Ni ve Co tercihli yönelimlerinin (111) olmasından kaynaklanmaktadır. Numunelerin örgü sabitleri hesaplandığında Ni konsantrasyonunun artışının, filmlerin örgü sabitlerinde bir azalışa neden olduğu görüldü, yani külçe (bulk) Ni' in örgü sabiti değerine (0.352 nm) doğru yaklaşmaktadır.Filmlerin manyetik karakterizasyonları için, titreşimli örnek magnetometresi (VSM) kullanıldı. Ölçüm sonuçlarında, Ni konsantrasyonunun 0.0 M'dan 1 M'a kadar arttırılması ile filmlerin koersivite değerlerinin azaldığı görüldü. Bu azalma, film içindeki depozit olan Ni'nin düşük koersivite değerine sahip Co (20 Oe)'nun geri çözünmesine engel olmasından kaynaklanmaktadır.Numunelerin manyetorezitans (MR) ölçümleri van der Pauw tekniği ile yapıldı. CoFe/Cu süperörgüsü, periyodik yapısından dolayı dev manyetorezistans (Giant magnetoresistance-GMR) etki göstermiştir. 0.0 M Ni konsantrasyonuna sahip (yani Ni içermeyen) bir çözeltiden üretilen 375[CoFe(4 nm)/Cu(4 nm)] numunesi %16'luk bir GMR değerine sahip iken 0.5 M Ni içeren çözeltiden üretilen numune için bu değer %22'ye kadar çıkabilmektedir. Ni konsantrasyonu, 0.5 M'dan 1 M'a kadar olan çözeltilerden üretilen filmlerin GMR değerleri azalarak, %9'a kadar düşmektedir. Ayrıca numunelerin manyetorezistans değerleri hem Cu, hem de CoFeNi tabaka kalınlığına bağlı olarak ölçüldü. 0.5 M Ni içeren çözeltiden, CoFeNi tabaka kalınlığı 4 nm'de sabit tutularak, Cu tabakası 0.5 nm'den 4 nm'ye kadar değişen kalınlıklara sahip süperörgüler büyütüldü. En büyük GMR değeri, Cu kalınlığı 4 nm olduğu zaman elde edildi. Diğer taraftan, aynı çözeltiden Cu kalınlığı 4 nm'de sabit tutularak CoFeNi kalınlığı 2-15 nm'ye kadar değiştirildi ve numunelerin sahip olduğu en büyük GMR değeri, CoFeNi kalınlığı 4 nm olduğunda gözlendi.
Comparison of Ni-Cu alloy films electrodeposited at low and high pH levels
(Elsevier Science, 2008-04-03) Koçkar, Hakan; Baykul, Mevlana Celalettin; Alper, Mürsel; Şafak, Mürside; Uludağ Üniversitesi/Fen Edebiyat Fakültesi/Fizik Bölümü.; AAG-8795-2021; 7005719283; 13613646100
Ni-Cu alloy films were potentiostatically electrodeposited from the electrolytes with low pH (2.0) and high pH (3.3) levels. The structural analysis of the films was carried out using the X-ray diffraction (XRD) and scanning electron microscopy (SEM) techniques. The XRD data showed that the crystal texture degree was different for the films grown at high pH and low pH. At high pH, the films have a strong (100) texture of the face-centred cubic (fcc) structure, while for the films at low pH the crystal planes are randomly oriented, as in a powder pattern of Cu (or Ni). The SEM studies revealed that the surface morphology of the films strongly depend on the electrolyte pH. Furthermore, the magnetic characteristics studied by a vibrating sample magnetometer (VSM) and magnetotransport properties were observed to be affected by the electrolyte pH. The differences observed in the magnetic and magnetotransport properties were attributed to the structural changes caused by the electrolyte pH.
Composition dependence of structural and magnetic properties of electrodeposited Co-Cu films
(IEEE, 2010-12) Karaağaç, Öznur; Koçkar, Hakan; Alper, Mürsel; Uludağ Üniversitesi/Fen-Edebiyat Fakültesi/Fizik Bölümü.; AAG-8795-2021; 7005719283
The structural and magnetic properties of Co-Cu films were studied in terms of Co content in the films. The surface morphology of the films showed that the film with the lowest Co content (3 wt. %) had dendritic structures, whereas the surface of the film containing the highest amount of Co (61 wt. %) was more uniform with acicular shapes in some parts. X-ray diffraction patterns of the films showed that their crystal structure is a mixture of dominantly face-centered cubic (fcc) and hexagonal close-packed phases. At the lowest Co content, separate fcc (111) peaks appear, whereas the increase of Co content converts the peaks to be a single broad Co-Cu peak. The vibrating sample magnetometer measurements revealed that the saturation magnetization increases and coercivity decreases due to the decrease of the grain size caused by the increase of the Co content in the film. The structural and magnetic properties of Co-Cu films can be tailored, since these properties are directly related to the ratio of Co to Cu in the film.
CoNi/Cu süperörgülerinin elektrodepozisyonu ve magnetorezistans özellikleri
(Uludağ Üniversitesi, 2011) Şentürk, Elif; Alper, Mürsel; Uludağ Üniversitesi/Fen Bilimleri Enstitüsü/Fizik Anabilim Dalı.
CoNi/Cu süperörgüleri polikristal Ti (hcp) alttabaka üzerine, kendi iyonlarını içeren çözeltilerden elektrodepozisyon tekniği ile büyütüldü. Üretilen süperörgülerin özellikleri, çözelti pH’ı, Ni konsantrasyonu ve Cu tabaka kalınlığı değiĢimlerine bağlı olarak incelendi. Çözeltilerin elektrokimyasal karakterizasyonları dönüĢümlü voltammetri (CV) tekniği ile yapıldı. CV eğrilerinden, ferromanyetik (CoNi) ve manyetik olmayan (Cu) tabakaların depozisyon potansiyelleri referans elektroda (doymuĢ kalomel elektrot-SCE) göre sırasıyla -1.5 V ve -0.4 V olarak belirlendi. Elektrodepozisyon sırasında kaydedilen akım zaman geçiĢlerinden süperörgülerin büyüme süreçleri incelendi. Numunelerin yapısal analizleri X-ıĢını difraksiyon (XRD) tekniği ve taramalı elektron mikroskobu (SEM) ile yapıldı. Bütün numunelerin XRD spektrumlarında, yüzey merkezli kübik (fcc) yapının karakteristik yansıma pikleri olan (111), (200), (220) ve (311) yansımaları sırasıyla 44°, 51°, 75° ve 91° civarında gözlendi. Numunelerin hepsinin (111) yönelimine sahip olduğu bulundu. SEM görüntülerine göre, pH değeri yüksek olan çözeltilerden üretilen numunelerin düĢük pH’ dakilere kıyasla daha homojen ve pürüzsüz yüzeyleri olduğu tespit edildi. Filmlerin manyetik ölçümleri, titreĢimli örnek magnetometresi (VSM) ile yapıldı. Histerisis eğrilerinden numunelerin doyum manyetizasyonu (Ms) ve koersivite alanları (Hc) hesaplandı. pH değeri arttıkça üretilen numunelerin manyetizasyon değerlerinin arttığı gözlendi. Ayrıca manyetizasyon değerlerinin artan Cu tabaka kalınlığı ile birlikte arttığı saptandı. Manyetorezistans (MR) ölçümler Van der Pauw (VDP) metoduyla, ±12 kOe arasındaki manyetik alanlarda yapıldı. pH değerleri 2.5, 3.0 ve 3.5 olan çözeltilerden üretilen 429[CoNi(4nm)/Cu(3nm)] süperörgülerinin MR eğrilerinde, pH=2.5 ve 3.0 olan numunelerde GMR etki gözlenirken pH=3.5 olan numunede AMR etki gözlendi. Bunun yanında artan Ni oranının da–küçük Cu tabaka kalınlıklarında (0.5 nm, 1 nm)- AMR etkinin oluĢmasına neden olduğu saptandı. Ni konsantrasyonu 0.02 M’ dan 0.2 M’ a çıkarıldığı zaman süperörgülerin hem MR değerlerinin hemde GMR hassasiyetinin arttığı bulundu. Son olarak, farklı Cu tabaka kalınlıklarına sahip numuneler incelendiğinde, 0.02 M Ni konsantrasyonuna sahip çözeltiden üretilen numunelerin hepsinde GMR etki gözlenirken, 1 M Ni içeren çözeltiden büyütülen numunelerde ise ince Cu tabaka kalınlıklarında (0.5, 1 ve 2 nm) AMR etkinin baskın olduğu bulundu.
Contribution of electrolyte pH and deposition potentials to the magnetic anisotropy of electrodeposited nickel films
(Elsevier, 2010) Koçkar, Hakan; Karaağaç, Öznur; Nakiboğlu, Nuri; Baykul, Mevlana Celalettin; Alper, Mürsel; Uludağ Üniversitesi/Fen-Edebiyat Fakültesi/Fizik Bölümü.; AAG-8795-2021; 7005719283
The influence of electrolyte pH and cathode potential on the magnetic properties of single layer Nickel films electrodeposited on polycrystalline titanium substrates was studied. The films were deposited at the electrolyte pH=3.5 +/- 0.1, 2.5 +/- 0.1 and 2.1 +/- 0.1 by varying the deposition potentials (-1.2, -1.5 and -1.8 V vs saturated calomel electrode, SCE) applied in continuous waveform. The structural analysis by X-ray diffraction revealed that the films have face-centred cubic structure. Results of the magnetic measurements obtained by vibrating sample magnetometer (VSM) indicated that the magnetic properties were affected by the electrolyte pH and the cathode potentials in terms of magnetic anisotropy. At the highest pH the films deposited at the lowest potential had in-plane magnetic anisotropy. As the electrolyte pH decreased from the high (pH=3.570.1) to low (pH=2.5 +/- 0.1), which is aided by increasing the potentials, resulted in an almost magnetic isotropy in the films. However, isotropic magnetic behaviour was observed for the film deposited at the low pH combined with the high potential (-1.8 V vs SCE). Magnetic thickness profile of the samples obtained by VSM revealed that the isotropic films have a smoother magnetic variation across the film from one edge than the anisotropic ones. This is also verified with a microscopic observation by an optical microscope and the surface of the isotropic films is observed to be smoother than that of the anisotropic ones. Furthermore, all films were found to have planar magnetic anisotropy irrespective of the pH's and the potentials
Dependence of magnetoresistance in electrodeposited CoNiCu/Cu multilayers on Ni composition
(Electrochemical SOC INC, 2010) Koçkar, Hakan; Myung, N.; Zangari, G.; PodlahaMurphy, L.; Hacıismailoğlu, Mürşide Şafak; Alper, Mürsel; Uludağ Üniversitesi/Fen-Edebiyat Fakültesi/Fizik Bölümü.; 0000-0001-5648-3230; AAG-8795-2021; AAH-9719-2021; 36482867500; 7005719283
A series of CoNiCu/Cu multilayers was potentiostatically electrodeposited on strong (100) textured Cu substrates from the electrolytes with different Ni concentrations. The x-ray diffraction (XRD) data showed that all studied samples exhibited a face centred cubic (fcc) structure. According to scanning electron microscopy (SEM) images, the surface morphology of the films is affected by their Ni content. The chemical analysis by energy dispersive x-ray spectroscopy (EDX) demonstrates that as the Ni ion concentration in the electrolyte is increased, the Ni content of the film increases while the Co and Cu contents decrease. Magnetoresistance (MR) measurements were carried out at room temperature in the magnetic fields of +/- 12 kOe. The samples grown from the electrolytes with the Ni concentration of up to 0.3 M exhibited giant magnetoresistance (GMR). For the samples grown from 0.3 M Ni, anisotropic magnetoresistance (AMR) begins to appear. The GMR decreased with increasing Ni concentration and the AMR appeared. For the 2.0 M Ni concentration, MR converted from GMR to AMR. Furthermore, the magnetization measurements made by a vibrating sample magnetometer (VSM) showed that the antiferromagnetic coupling between ferromagnetic layers weakened with increasing the Ni concentrations.
Determination of texture orientation related magnetic properties of nickel-cobalt films
(Walter De Gruyter, 2010-04) Bayırlı, Mehmet; Koçkar, Hakan; Çöktüren, Emrah; Alper, Mürsel; Uludağ Üniversitesi/Fen-Edebiyat Fakültesi/Fizik Bölümü.; AAG-8795-2021; 7005719283
The determination of texture effects in nickel-cobalt (Ni-Co) films with different thickness, which were obtained by electrodeposition, has been investigated by the measurement of hysteresis loops at different angles. Easy-axis distribution measurements were performed as a function of the squareness M-p(beta) and the correlations were established among the different thicknesses. The composition of Ni-Co films was determined by energy dispersive X-ray spectroscopy. The structural analysis made by X-ray diffraction revealed that all films have a polycrystalline face-centered cubic structure but their texture degrees vary depending on the film thickness. The determination of the easy-axis orientation in 2-D films from the M-p(beta) obtained by the hystersis loops was studied using Fourier series analyses. The coefficient A(0) have a value of less then unity while A(2) is inversely proportional to the width of the distribution function which may cause the change in the texture preferential orientations. Therefore, the differences observed in the magnetic easy-axis distributions were attributed to the changes in texture orientations caused by the compositional differences at different thicknesses of the polycrystalline films.
Development of electrodeposited multilayer coatings: A review of fabrication, microstructure, properties and applications
(Elsevier, 2021-08-12) Aliofkhazraei, M.; Walsh, Frank C.; Zangari, Giovanni; Koçkar, Hakan; Alper, Mürsel; Rizal, Conrad; Magagnin, Luca; Protsenko, Vyacheslav; Arunachalam, Ramanathan; Rezvanian, Amirreza; Moein, Arian; Assareh, Sahar; Allahyarzadeh, Mohammad Hossein; ALPER, MÜRSEL; Bursa Uludağ Üniversitesi/Fen-Edebiyat Fakültesi/Fizik Bölümü.; AAG-8795-2021
The demand for robust engineering materials demonstrating good tribological performance under arduous service conditions has forged the development of novel coating materials and techniques. In the field of surface engineering, multilayer structures have attracted great interest. Electrodeposition offers a versatile and controlled route to engineering coatings in tribology. Electrodeposited coatings can provide tailored electronic, magnetic, mechanical, wear-resistant and corrosion-resistant characteristics as well as an improved load-bearing capability. The performance of multilayered electrodeposits can significantly exceed that of single layers. This paper critically reviews the fabrication, microstructure, engineering properties and potential applications of electrodeposited multilayer coatings. Such coatings can provide powerful, complementary additions to the toolkit for engineering electrodeposition, enabling future advances. Critical aspects requiring further R & D endeavors are identified.
Differences observed in properties of ternary NiCoFe films electrodeposited at low and high pH
(Springer, 2013-06) Koçkar, Hakan; Demirbaş, Özen; Kuru, Hilal; Alper, Mürsel; Uludağ Üniversitesi/Fen-Edebiyat Fakültesi/Fizik Bölümü.; AAG-8795-2021; 7005719283
Ternary NiCoFe films were potentiostatically electrodeposited from the electrolytes with low (3.0) and high (3.6) pH levels, and differences in their compositional, structural, magnetic and magnetoresistance properties were studied. The compositional analysis demonstrated that the Ni content in the films decreased, and Co and Fe content increased while electrolyte pH was changed from low to high level. The structural analysis of the films was carried out using the X-ray diffraction (XRD) and scanning electron microscopy (SEM) techniques. The XRD data revealed that the films have a strong (111) texture of the face-centred cubic (fcc) structure at low pH, while for the films at high pH a mixture of dominantly fcc and hexagonal closed packed structure was observed. The SEM studies showed that films grown at low pH level had comparatively larger grains than those at high pH. The magnetic characteristics studied by a vibrating sample magnetometer and magnetotransport properties were seen to be changed by the electrolyte pH. However, all films have in-plane magnetic anisotropy. The differences observed in the magnetic and magnetotransport properties were attributed to the microstructural changes caused by the electrolyte pH.