Dynamic properties of phase change in Ge2Sb2Te5 (GST) based nano memory cells & magnetic bubbles in thin film perpendicular anisotropy nanomagnets

---

Tezin Türü: Doktora

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Boğaziçi Üniversitesi, FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ, FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2017

Tezin Dili: İngilizce

Öğrenci: İBRAHİM ÇİNAR

Danışman: ÖZHAN ÖZATAY

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Bu tezde bellek uygulaması olan iki farklı teknoloji üzerinde çalışmalar yapılmıştır. İlki, Faz Değişim Belleği (PCM), gelecekte ultra yüksek yoğunluklu veri depolama uygulamaları için devrim açma potansiyeli olan teknoloji olarak düşünülmektedir. Anahtarlanma dinamiklerinin karmaşık yapısını görselleştirmek için, 3D sonlu elemanlar modellemesi, sıcaklık ve faz bağımlılığını içeren termal ve elektriksel iletkenlikleri ile birlikte termoelektrik etkiyi hesaba katmak için Seeback katsayısı eklenerek tek katmanlı Ge2Sb2Te5 (GST) alaşım tabanlı PCM hücresinde uygulandı. Deneysel olarak elde edilen kristaliniteyi veren direnç haritaları kararlı ara geçiş durumlarının varlığını gösteren simüle edilmiş faz değişim davranışı ile iyi bir uyum göstermektedir. 0 ve 1 arasındaki direnç seviyelerinin kararlı olma potansiyeli dengelenmesi, tek bir cihaz hücresinde birkaç veri depolamanın mümkün olmasını sağlar. Mevcut bulgular, daha kararlı bir ultra-yüksek yoğunluklu PCM cihazına götürmektedir. İkinci, manyetik baloncuk, Co/Ni çok katmanlı dikey manyetik anizotropi (PMA) dairesel disklerde, nano-mikro tellerde ve desenlenmiş spin-valflerinde kararlı manyetik baloncuk oluşumu, RF osilatör, dedektör veya sensör gibi gelecek teknolojiler için yeni cihazların üretilmesi açısından önemlidir. AC düzlem içi demanyetizasyon işlemi, disk çapı ve tel genişliği gibi baloncuk oluşumunu etkileyen parametreler araştırılmıştır. Baloncuk oluşumunun yanı sıra, düzlem içi manyetik alan altında baloncuk hareketleri, akım darbelerinden kaynaklanan baloncuk hareketleri ve spin-vanasında baloncuk oluşumu çalışıldı.