Spin-temelli üç boyutlu hafıza

Manyetik hafızalar son altmış yıldır en yaygın kullanılan bilgi depolama yönte- midir. Bu teknoloji icat edildiğinden beri çok büyük ve hızlı gelişmeler yaşamış olmasına rağmen sürekli daha yüksek hafıza kapasitesi, daha ucuz üretim ve daha az güç tüketimi gibi sorunlara çözüm bulmak zorunda kalmıştır. Endüstri ise bu talepleri karşılayabil mek için sürekli yeni teknikler geliştirmeye çalışmaktadır. Bilgi depolama endüstrisinin nihai hedefi, ise uzun süreden beri kullanılmakta olan 2 boyutlu hafızaları geride bırakarak, verilerin iki boyutlu ince filmler yerine üç boyutlu hacimlere kaydedilmesini sağlayan üç boyutlu manyetik hafıza sistemlerini geliştirmektir. Bu çalışmada, iki farklı üç boyutlu manyetik hafıza sistemi sunulacak ve bu sistemlerin deneyleri yapılacaktır. Iki cihaz da spintronikteki yeni geliştirilmiş konseptleri kullanmaktadır. Sistemlerden bir tanesi spin-lazerin kullanılması ile dairesel polarizasyonlu ışık sayesinde manyetizasyon değişimi temeli üzerine dayanmaktadır. Çok katmanlı bir yapı olan ikinci sistemde ise, spin-polarizasyonlu akım uygulanmasıyla domen duvarlarının ferromanyetik nano boyutlu tellerde hareket ettirilmesi ve ısı yardımıyla dikey doğrultuda verilerin taşınması sağlanır. Bu tezin ilk bölümünde ilk sistemin yapısı ve çalışma prensipleri fikir olarak tanıtılacak ve açıklanacaktır. Ikinci bölümde ise diğer manyetik hafıza sisteminin gerçekleştirilme için yapılan deneyleri kapsamaktadır. Çok katmanlı yapıların üretimi sputter kaplama yöntemi ve fotolitografi ile yapılmıştır. Üretilen ince filmlerin elektriksel, ısısal ve manyetik karakterizasyonu için çeşitli yöntemler kullanılmış, örneklerin kimyasal karakterizasyonu EDS ve XPS ile yapılmıştır. İnce filmlerin yüzey özellikleri profilometre ve atomik kuvvet mikroskobu ile belirlenirken manyetik domenlerin dağılımları manyetik kuvvet mikroskopu ile gö- rüntülenmiştir. Bu çalışmanın deneysel çerçevesini ve amacını geleceğin bilgi depolama aletlerinin hafıza kapasitelerinin arttırılması için öne sürülen spin-temelli üç boyutlu hafızaların gerçekleştirilmesi için yapılan deneyler oluşturmaktadır.