ZnS: Mn, Co ve Ni spintronik sistemlerinde bazı yapısal, optik ve manyetik özelliklerin incelenmesi

Bu çalışmada Mn, Co ve Ni katkılı Zn(O,S) filmlerinin bazı yapısal, optik ve manyetik özellikleri incelendi. Katkısız Zn(O,S) filmi kimyasal püskürtme yöntemiyle cam altlık üzerinde üretildi. Mn, Co ve Ni tozları tablet haline getirilerek, önceden hazırlanan Zn(O,S) filmler üzerine buharlaştırıldı. Mn, Co ve Ni difüzyonunu gerçekleştirmek için filmler, vakumda (2x10?5 Torr), 300, 350, 400 ve 450 °C'de 45 dakika süre ile tavlandı. Katkılı ve katkısız Zn(O,S) filmlerinin polikristal ve hekzagonal yapıda oldukları görüldü. XRD kırınım desenlerinde görülen piklerin, ZnS hekzagonal yapı için (100), (002), (101), (110), (103) ve (004) yansıma düzlemlerine ait oldukları ve en şiddetli pikin (002) yansıma düzlemine ait olduğu belirlendi. Ayrıca 2? 34,59°'de ZnO (002) fazına ait küçük bir pik tespit edildi. SEM fotoğraflarında katkılı ve katkısız Zn(O,S) filmlerinin yüzey şekillerinin birbirine benzediği; yüzeylerde düzgün dağılmış birkaç mikrometre çapında, altlık yüzeyine hemen hemen dik, hekzagonal çubuk benzeri parçacıkların oluştuğu görüldü. Böylece ilk defa ayrıntılı bir şekilde ZnS tabanlı örneklerde düzgün yönelimli çubuk biçiminde bir yapılanma görüldü. Katkılı ve katkısız Zn(O,S) filmlerinin %2 ile 20 arasında geçirgenliğe sahip oldukları tespit edildi. Katkısız ve 400°C'de tavlanan Mn katkılı, 450 °C'de tavlanan Co ve Ni katkılı Zn(O,S) filmlerinin yasak enerji aralıkları sırasıyla 3,44, 3,32, 3,40 ve 3,37 eV olarak bulundu. Manyetik ölçümlerden, 350 ve 400 °C'de tavlanan Mn katkılı, 400 ve 450 °C tavlanan Co katkılı ve 350, 400 ve 450 °C'de tavlanan Ni katkılı örneklerin, oda sıcaklığında, ferromanyetik özellik gösterdiği tespit edildi.