Fizikçiler yeni bir süperiletkenlik formu belirledi

Elektriği hiç direnç göstermeden ileten maddelere süperiletken adı veriliyor. Bugün sağlık ve ulaşım gibi çeşitli alanlarda kullanılan süperiletkenler, havada adeta uçarak saatte 500 kilometreden hızlı giden maglev trenleri veya uçan kaykaylar gibi yenilikçi teknolojilerin de önünü açıyor.

ÇIĞIR AÇABİLECEK POTANSİYELİ VAR

Independent Türkçe'de yer alan çalışmaya göre Emory ve Stanford Üniversitelerinden bir ekip, belirli bir mekanizma sayesinde maddenin "salınımlı süperiletkenlik" adı verilen duruma geçebildiğini tespit etti.

Tipik süperiletkenlerde, Cooper çiftleri adı verilen elektronlar, ısı veya enerji kaybetmeksizin atomlar arasından hiçbirine çarpmadan akıp gidiyor ve elektrik akımı üretiyor.

Salınımlı süperiletkenlikte ise Cooper çiftleri dalga şeklinde hareket ediyor. Üstelik bu salınımlar nispeten daha yüksek sıcaklıklarda meydana geliyor.

Bilim insanları buradan hareketle salınımlı süperiletken malzemelerin bir gün oda sıcaklığında çalışabileceğini umuyor.

ODA SICAKLIĞINDA ÇALIŞAN SÜPERİLETKEN HAYALİ

1911'de Hollandalı fizikçi Heike Kamerlingh Onnes, cıvanın -269 dereceye kadar soğutulduğunda elektriği hiç direnç göstermeden ilettiğini keşfetmişti. Fizikçi buna "cıvanın süperiletken hali" adını vermişti.

Bilim insanları 1911'deki keşiften beri daha yüksek sıcaklıklarda süper iletken hale gelen malzemeler geliştirmeye çalışıyor.

Bir gün oda sıcaklığında çalışan bu tür bir malzeme icat edilirse süperiletkenler gündelik hayatta çok daha yaygın kullanılabilecek.

Salınımın ardındaki mekanizma: Van Hove tekillikleri

Hakemli bilimsel dergi Physical Review Letters'ta yayımlanan yeni araştırmada ortaya konan salınımlı süperiletkenlik, tam da daha yüksek sıcaklıklarda çalışabildiği için umut vaat ediyor.

Araştırma ekibi, bu özelliğin ortaya çıkmasını "Van Hove tekillikleri" adlı bir mekanizmanın sağladığını keşfetti.

Van Hove tekillikleri, bazı malzemelerde görülen ve içinde elektronların enerjisinin olağandışı değişikliklerden geçebildiği özel yapılar. Bu özellik, malzemenin dış kuvvetlere nasıl tepki verdiğini ve elektriği nasıl ilettiğini büyük ölçüde etkileyebiliyor.

Yeni çalışmanın ardındaki ekip, Van Hove tekilliklerini kullanarak salınımlı süperiletkenler üretilebileceğini ortaya koydu.

Bulgulara göre bu özel yapılar, süperiletkenliği başlatmak veya yönetebilmek için bilim insanlarına eşsiz bir fırsat sağlıyor.

Emory Üniversitesi'nden fizikçi Luiz Santos, "Van Hove tekillikleri diye bilinen yapıların modüle edici, salınımlı süperiletkenlik durumları üretebildiğini keşfettik" diye konuştu:

Çalışmamız, iyi anlaşılmamış bir olgu olan salınımların ortaya çıkışını anlamak için yeni bir teorik çerçeve sağlıyor.