Termiyonik vakum ark (TVA) tekniği ile magnezyum, bor ve magnezyum borür ince filmlerinin üretilmesi ve bazı fiziksel özelliklerinin incelenmesi

Abstract

Bor ve magnezyum elementlerinin ince filmleri, Termiyonik Vakum Ark (TVA) tekniği ile ilk kez üretilmiş ve bazı fiziksel özellikleri incelenmiştir. Üretilen ince filmlerin TVA deşarj karakteristikleri ve morfolojik özellikleri araştırılmıştır. Ayrıca, TVA ile üretilen bor ince filmlerden, Termal Buharlaştırma ve DC Magnetron Saçtırma teknikleri kullanılarak, magnezyum borür (MgB2) ince filmleri elde edilmiş ve bu filmlerin kritik sıcaklıkları belirlenmiştir. Böylece TVA ile magnezyum ve bor elementlerinin saf ince filmlerinin üretimi incelenirken MgB2 bileşiğinin bir ince filmi TVA katkısıyla üretilmiştir.Bu çalışma kapsamında, magnezyum ince filmlerin X-ışınları Difraksiyonu (XRD), Atomik Kuvvet Mikroskobu (AFM), Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM), Enerji Difraksiyon X - Işını (EDX); bor ince filmlerin ise X-ışınları fotoelektron spektroskopisi (XPS), Yüksek Çözünürlüklü Geçirmeli Elektron Mikroskobu (HRTEM), AFM, SEM, EDX analizleri yapılmıştır. Magnezyum borür (MgB2) ince film üretimi, Eskişehir Osmangazi Üniversitesi, Fen-Edebiyat Fakültesi Fizik Bölümü ve İzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü, Fen Fakültesi, Fizik Bölümü arasındaki ortak çalışmayla elde edilmiştir. Elde edilen MgB2 ince filmlerde süperiletkenlik özelliği gözlenmiş ve filmlerin özdirenç - sıcaklık (R-T) ölçümleri, XRD, SEM, EDX ve AFM analizleri yapılmıştır.

Thin films of magnesium and boron elements were produced by Thermionic Vacuum Arc (TVA) technique for first time and some physical properties of its were investigated. TVA characteristics and morphological properties of produced thin films were searched. In addition, MgB2 thin films were produced from these thin films by Thermal Evaporation and DC Magnetron Sputter methods and then critical temperatures of produced MgB2 thin films were analyzed. Thus, while production of pure thin films of magnesium and boron elements were investigated by TVA, production of one MgB2 thin film was realized with assistance of TVA.In this study, thin films of magnesium were analyzed by X- ray difraction (XRD), Atomic Force Microscopy, Scanning Electron Microscopy (SEM), Energy Dispersive X-ray (EDX); thin films of boron were analyzed by X-ray Fotoelectron Spectroscopy (XPS), High Resolution Transmision Electron Microscopy (HRTEM), AFM, SEM, EDX. Production of magnesium diboride thin films were obtained with colloboration between Eskisehir Osmangazi University, Art and Science Faculty, Physics Department and İzmir Institute of Technology, Science Faculty, Physics Department. In produced MgB2 thin films were observed some superconductivity feature and thin films were analyzed by XRD, SEM, EDX, Resistivity-Temperature (R-T) measurement and atomic force microscopy (AFM).