|
Süperiletkenlik Çalismalari |
|
|
|
Luchent Technologies Bell laboratuvarlarinda görevli bir arastirmaci eski bir top biçimindeki karbon molekülleri ve bunlarin arasini açacak "dolgu malzemesi" kullanarak yüksek sicaklikta süperiletkenlik yarisinda çitayi olaganüstü bir yükseklige tasidi. Hendrik Schön ve iki ekip arkadasi, baska bilesimlerle genisletilmis kristalini, bir transistörün ortasina yerlestirerek 117 kelvin gibi yüksek bir sicaklikta elektrigi dirençsiz ileten bir süperiletkene ulasmayi basardilar.
Kelvin,bizim kullandigimiz Celcius(santigrad) sicaklik ölçegiyle ayni olan,ancak baslangiç noktasi olarak suyun donma derecesini 0 C degil,mutlak sifir denen ve elektronlarin hareket yetenegini yitirdigi -273,60 C'yi alan bir sicaklik ölçegi.Bu durumda fizaikçileri ve elektronikçileri böylesine heyecanlandiran 117K (-156 C),günlük yasamimizda alisik oldugumuz"yüksek sicaklik"kavramiyla pek örtüsmüyor.Ama bu nokta ve özellikle kullanilian yöntem,öteki fizikçilerce"oda sicakliginda (300K yada yaklasik 27 C) süperiletkenlik"düsüne kapilari açacak olaganüstü ilerlemeler olarak degerlendiriliyor.
Ayrica Schön ve ekibinin gelistirdigi kristallerin,elektronik yapim malzemelerine standart demir-oksit temelli seramiklere göre çok daha kolay yerlestirilebildigi vurgulaniyor.Süperiletkenler elektronlar yerine,bu elektronlarin terkettikleri delikler olan yuvalari iletebiliyorlar.Schön ve arkadaslari da birkaç yil önce C 'elektron yerine delik iletir hale getirebilirse Tc diye tanimlana süperiletkenlik için gerekli esik sicakligini yükseltebileceklerini düsünüp deneylere baslamislar.Elektron yerine delik iletimi,malzemenin"durum yogunlugu" denen ve belirli enerji düzeylerinde tasiyabilecegi elektrik yük sayisi demek olan bir özelligini arttiriyor.Bu sayi süperiletkenlik sicakligiyla yakindan ilintili.Ekip,C içerisine girecek deliklerin sayisini arttirmakta güçlükler yasamis.Bu is için kullanilan siradan yöntem,yani malzemeye baska bilesimler karistirmak,C kristalinin parçalanmasina yol açiyormus.Ancak geçen yil Schön ile ekip arkadaslari Cristian Kloc ve Bertram Batlogg yeni bit çözüm bulmuslar.Transistörü kristalin etrafinda insa etmek vebunun yük iletme yeteneginden yararlanarak kristali deliklerle doldurmak.Yöntem basarili olmus:C Süperiletken özellik kazanmis ve bu özelligini 52K sicakligina kadar korumus.
Ekip Agustos ayi sonunda açikladigi 117 K sonucuna ulasirken malzemenin durum yogunlugunu yükseltmek için yeni bir taktik uygulamis.Kristal içerisindeki C molekülleri arasinda"kafes sabiti"diye adlandirilan uzakligi arttirmayi denemis.C 'in kafes sabiti 14,15 angstrom .Kafes genislerse durum yogunlugu artiyor ve kritik sicaklik T yükseliyor.Ekip çesitli denemelerden sonra iki bilesimin istenen isi yaptigini bulmus.Triklorometan kafes sabitini 14,29'a,tr.bromometan da 14,45'e çikartiyor.
Daha önceki çalismalariyla Schön ve ekibinin yolunu açmis olan Art Ramirez adli arastirmaciya göre varilan nokta muazzam bir ilerleme."Kafes sabitini 14,7 civarina yükselttinizmi,bu oda sicakliginda süperiletkenlik demek diyor.Kristali parçalamadan hangi bilesimleri kullanarak o düzeye çikilacagi bilinmiyor.Ama"herkesin eline geçen herseyi deneyecegi kesin"diyor Ramirez.
Arastirmacilar C 'in hünerini oda sicakligina tasimasinda basarisiz olmasi halinde bile elektronik sanayiinde bir devrim yapmaya aday oldugunu vurguluyorlar.Nedeni seramik süperiletkenleri transistör yada baska elektronik parçalara dönüstürmenin olaganüstü giçlügü.Çünkü bunlarin baslka malzemelerle birlestikleri arayüzler,mikroskobik defolar tasiyor ve bu engebeler,aygit içinde dolasan elektrik yüklerini tuzakliyor.Organik materyallerse Schön ve ekibinin yaptigi gibi küçük düzeltmelerle büyük performans yükselmesi sergileyebiliyorlar.Süperiletken elektronik son derece hizli oldugundan ve nen küçük manyetik alanlari bile saptayabildiginden C temelli süperiletken araçlarin,yüksek hizda bilgisayarlardan,tibbi görüntülemeye kadar farkli birçok alanda kullanim kazanacagi arastirmacilarca vurgulaniyor.
 |
Fizik 
RSS yorumları