Yeni Bir Süper İletken Bulundu ! Elektrikte Yeni Çağ !

3 dk. Okuma Süresi


Modern fiziğin nihai amaçlarından biri, elektriğin oda sıcaklığında sıfır dirençle aktığı süper iletkenlik gücünün kilidini çözmektir.

İlerleme yavaştı, ancak 2018 yılında fizikçiler beklenmedik bir atılım yaptı. Daha önce hiç kimsenin görmediği şekilde çalışan bir süper iletken keşfettiler. Şimdiye kadar düşünülmemiş olan tüm olasılıklar dünyasının kapısını açıyorlar.

Başka bir deyişle, yepyeni bir süper iletkenlik türü belirlediler.

Bu neden önemli? Peki, elektrik normalde bir malzemeden (örneğin ışığı yaktığımızda duvardaki kablolardan geçtiği yoldan) hızlı, ancak şaşırtıcı şekilde etkisizdir.

Elektrik, malzeme boyunca atomlara çarpan elektronlar tarafından taşınır ve bu çarpışmalardan her birine sahip olduklarında enerjilerinin bir kısmını kaybederler. Direnç olarak bilinen elektrik şebekelerinin yüzde 7’ye kadar kaybedilmesinin nedeni budur.

Ancak bazı malzemeler gülünç derecede soğuk sıcaklıklara soğutulduğunda. Başka bir şey olur elektronlar eşleşir ve direnç olmadan düzenli şekilde akmaya başlar.

Bu süper iletkenlik olarak bilinir ve dünyamızda devrim yapma konusunda inanılmaz bir potansiyele sahiptir. Elektroniklerimizi hayal edilemez bir şekilde daha verimli hale getirir.

super iletken 1 - Yeni Bir Süper İletken Bulundu ! Elektrikte Yeni Çağ ! - giriftt-science

İyi haber şu ki, fenomeni şimdiye kadar birçok maddede bulduk.

Aslında, süper iletkenlik zaten MRI makinelerinde ve maglev trenlerinde güçlü manyetik alanlar oluşturmak için kullanılmaktadır.

Kötü haber şu ki, süperiletkenleri bu fenomene ulaşmak için yeterince soğuk tutmak için şu anda pahalı ve ağır bir ekipman gerektiriyor. Bu yüzden daha geniş kullanım için pratik olmaya devam ediyor.

Ancak 2018’de Maryland Üniversitesi liderliğindeki araştırmacılar, egzotik bir malzemeyi süper soğuk sıcaklıklarda araştırırken yeni bir tür süper iletkenlik gözlemledi.

Bu süper iletkenlik sadece beklenmedik bir malzemede görünmekle kalmadı, fenomen aslında bugüne kadar gördüğümüz eşleşmelerden çok farklı olan elektron etkileşimlerine dayanıyor gibiydi. Bu da ne tür bir potansiyel olabileceği hakkında hiçbir fikrimizin olmadığı anlamına geliyor.

Farkı anlamak için, elektronların etkileşime girme şeklinin spin denilen kuantum bir özellik tarafından belirlendiğini bilmeniz gerekir. Normal süper iletkenlerde, elektronlar 1/2 olarak adlandırılan bir spin taşırlar.

Ancak YPtBi olarak bilinen bu özel malzemede, ekip başka bir şeylerin olduğunu buldu. Elektronların 3/1 dönüşe sahip olduğu görülüyor.

Fizikçi ve kıdemli yazar Johnpierre Paglione “Hiç kimse bunun katı malzemelerde mümkün olduğunu düşünmemişti. Tek tek atomlardaki yüksek sıkma durumları mümkündür, ancak atomları bir katıya birleştirdikten sonra, bu durumlar genellikle parçalanır ve bir buçuk sıkma ile sonuçlanır.” dedi.

YPtBi’nin birkaç yıl önce bir süper iletken olduğu keşfedildi. Ve bu kendi başına bir sürprizdi. Çünkü, malzeme aslında ana kriterlerden birine uymuyor. Göreceli olarak iyi bir iletken, çok sayıda mobil elektronla normal sıcaklıklar…

Konvansiyonel teoriye göre, YPtBi’nin, 0.8 Kelvin’in altındaki sıcaklıklarda süper iletken olması için yaklaşık bin kat daha fazla mobil elektrona ihtiyacı olacaktır. Ancak araştırmacılar materyali soğuduğu zaman, yine de süper iletkenliği gördü.

Neler olup bittiğini anlamak için 2018 çalışması, malzemenin manyetik alanlarla etkileşime girme şeklini inceleyerek içeride tam olarak neler olup bittiğini anlayabiliyordu.

Genellikle bir malzeme bir süper iletkene geçerken, herhangi bir ilave manyetik alanı yüzeyinden çıkarmaya çalışır. Ancak manyetik bir alan hızla bozulmadan önce, yakında girebilir. Ne kadar nüfuz ettikleri, içerideki elektron eşleşmesinin doğasına bağlıdır.

Ekip, sıcaklıklarını değiştirirken YPtBi’nin manyetik özelliklerinde meydana gelen değişiklikleri tespit etmek için bakır bobinler kullandı.

Buldukları şey tuhaftı. Malzeme mutlak sıfırdan ısındığında, manyetik alanın materyale nüfuz edebileceği miktar, üstel yerine doğrusal olarak arttı, yani normalde süper iletkenlerde görülen şey oldu.

Bir dizi ölçüm ve hesaplama yaptıktan sonra, araştırmaya katılanlar, olan bitenin en iyi açıklamasının, elektronların daha önce bir süper iletken için bir olasılık olarak düşünülmeyen bir şey olarak, daha yüksek spinli parçacıklar olarak gizlenmiş olması gerektiği sonucuna vardı.

Bu yeni tip süper iletkenlik hala inanılmaz derecede soğuk sıcaklıklar gerektirse de, keşif tüm alana tamamen yeni bir yön veriyor.


Bize puan verebilir yada arkadaşlarınızla paylaşabilirsiniz !

59
59 puan
nuni

İçerik Formatları
Kişilik Testi
Kişiliğe dair bir şey ortaya çıkarmayı amaçlayan sorular dizisi
Test
Bilgiyi kontrol etmeyi amaçlayan doğru ve yanlış cevaplarla ilgili sorular dizisi
Anket
Buradan bir yada birkaç sorulur anketler oluşturabilirsiniz.
Haber & Hikaye
Bu formatı kullanarak düz metinler, hikayeler, makaleler ve haberlerinizi kolaylıkla oluşturup paylaşabilirsiniz.
Top List
Bu formatı kullanarak top list, ürün listesi gibi bir çok liste oluşturup kullanıcılarımızla paylaşabilirsiniz. (1 - 2 - 3)
Ters Liste
Bu formatı kullanarak top list, ürün listesi gibi bir çok ters liste oluşturup kullanıcılarımızla paylaşabilirsiniz. (3 - 2 - 1)