ListeList
  • Ana Sayfa
  • Gündem
  • ListeList Özel
  • Alışveriş
  • Koronavirüs
  • Sinema
  • Kadın
  • Diğer
    • Edebiyat
    • Sağlıklı Yaşam
    • Seyahat
    • İş Yaşamı
    • Tiyatro
    • Hayvansever
    • Spor
    • İstanbul
    • Tarih
    • Müzik
    • Astroloji
    • +18
    • Ekoloji
    • Tasarım
    • Dizi
    • Teknoloji – Bilim
    • Yeme – İçme
    • Pürtelaş
    • Testler
    • Video
Sonuç bulunamadı
Tüm sonuçları görüntüle
  • Ana Sayfa
  • Gündem
  • ListeList Özel
  • Alışveriş
  • Koronavirüs
  • Sinema
  • Kadın
  • Diğer
    • Edebiyat
    • Sağlıklı Yaşam
    • Seyahat
    • İş Yaşamı
    • Tiyatro
    • Hayvansever
    • Spor
    • İstanbul
    • Tarih
    • Müzik
    • Astroloji
    • +18
    • Ekoloji
    • Tasarım
    • Dizi
    • Teknoloji – Bilim
    • Yeme – İçme
    • Pürtelaş
    • Testler
    • Video
Sonuç bulunamadı
Tüm sonuçları görüntüle
ListeList
Sonuç bulunamadı
Tüm sonuçları görüntüle

Ana sayfa » Teknoloji - Bilim » Bilim İnsanları Uranyumun 30 Yıllık Süperiletkenlik Gizemini Çözdü

Bilim İnsanları Uranyumun 30 Yıllık Süperiletkenlik Gizemini Çözdü

Ogün Utku Dikici Yazar: Ogün Utku Dikici
10 Mayıs 2019
Kategori: Teknoloji - Bilim
Google Haberler'de ListeList'e Abone Ol
0
Bilim İnsanları Uranyumun 30 Yıllık Süperiletkenlik Gizemini Çözdü

Meissner Etkisi

Share on FacebookShare on Twitter

Fransa ve Japonya’daki araştırmacılar, Physical Review Letters dergisinde yayınlanan bir araştırmaya göre; uranyum bazlı bir malzemede geleneksel olmayan yeni bir tür süperiletkenlik formu olduğunu gösterdiler.

Ekip, çok yüksek basınç ve manyetik bir alan kullanarak, uranyum bazlı malzeme UBe13‘ün “üçlü süperiletkenlik” davranışı sergilediğini gösterdi. 

Ağır Fermiyonlardan Dans Eden Bozonlara Doğru Gizemli Dönüşüm

Tohoku Üniversitesi’nden malzeme bilimcisi Yusei Shimizu, “Bugüne kadar, geçtiğimiz yüzyıl boyunca çeşitli metalik sistemlerde birkaç süperiletken keşfedilmesine rağmen, üçlü süperiletkenlik örnekleri çok az olmuştur” diyor. “Düşük sıcaklıklardaki basınç deneylerimiz UBe13‘teki spin — triplet süperiletkenliği için güçlü kanıtlar sağladı.”

Genellikle düşük sıcaklıklarda süperiletken hale gelen malzemeler, elektriğin neredeyse hiç dirençle kaşılaşmadan geçmesine izin verir ve bu da elektriksel işlemdeki enerji kaybını en aza indirir. 

Başlangıçta bazı saf metallerde keşfedilen bu fenomen, şaşırtıcı biçimde bir çok farklı sistemde bulundu. Bunlar arasında UBe13, en erken keşfedilen ‘ağır — fermiyon’ süperiletkenlerinden biriydi. Ağır — fermiyon metalik bileşiklerindeki elektronların, normal metallerdeki elektronlardan 1000 kat daha büyük olduğu görülmektedir.

Fiziğin En Büyük Fenomeni

Süperiletkenlik, 1911 yılında Hollandalı fizikçi H. Kamerlingh Onnes (Laiden) tarafından helyumun sıvılaştırılması (1908) ve 4 oK dolaylarında bir sıcaklığa ulaşılması ile keşfedilmiş ve fizikte yepyeni bir araştırma konusunun ortaya çıkmasına neden olmuştur. Onnes, kurşun (Pb), civa (Hg), kalay (Sn) ve aluminyum (Al) gibi metallerin elektriksel dirençlerinin, her metalin kendine özgü sahip olduğu bir kritik sıcaklığın (Tc) altında (birkaç Kelvin civarı) tamamen ortadan kalktığını keşfetmiştir. Yaklaşık 20 yıl sonra, (1933), Meissner ve Ochsenfeld, süperiletkenlerin mükemmel iletken olmalarının yanında aynı zamanda mükemmel diamagnetik özellik gösterdiğini de keşfettiler (Meissner Effect). 

Bednorz ve Müller, La5-xBaxCu5O5(3-z) oksit bileşiğin 30 oK sıcaklığın üzerinde süperiletken olduğunu gözlemlediler. Bundan bir kaç ay sonra da 92 oK kritik sıcaklığında süperiletken olan YBa2Cu3O7-x (YBCO) bulundu. Artık sıvı azot sıcaklığı olan 77 oK’de süperiletkenlik gerçekleşmişti. Bu sıcaklık değeri, araştırmacılara, daha yüksek sıcaklıklarda süperiletken olabilen yeni bileşiklerin keşfedilmesi konusunda olağanüstü katkılar ve çalışma olanağı sunmuştur. 

Soğuk Duvarın Ötesi

Ancak aydınlatılamamış çok fazla şey var. Her şeyden önce bu durumun tam olarak nasıl gerçekleştiği halen bir gizem. 1957’de 3 büyük fizikçi John Bardeen, Leon Cooper ve John Robert Schrieffer bir araya gelerek süperiletkenliğin mikroskobik doğasını matematikselleştirdiler ve 1972 yılında Nobel fizik ödülü aldılar. Ancak sonradan ortaya çıkan farklı tüpte süperiletkenleri açıklamada bu teori başarısız oldu.

Bu sırada yeni süperiletken malzemeler bulundukça bu malzemelerle elektronik aygıtlar yapma isteği de hızla yükseldi.

1962 yılında Brian Josephson modern elektroniğin temellerinden olan tünelleme olaylarının süperiletkenler için de var olabileceğini gösterdi. O günde dek yaygın olan görüş, Cooper çiftlerinin ince yalıtkan tabaka boyunca yaptığı tünellemenin ölçülebilecek derecede olmadığı yönündeydi. Bunun nedeni elektronun tünellemesinde meydana gelen değişimin bile çok küçük olurken, Cooper çiftinde ise bu etkinin -gözlenemeyecek kadar- çok daha küçük olduğudur. Josephson bu olasılığın normal elektron tünellemesinden farksız olduğunu gösterdi ve Josephson eklemini (Josephson Junction) keşfetti.

Josephson ekleminin insanı hayrete düşüren doğası, çok ama çok küçük enerjilerle bugüne dek hayal bile edemediğimiz yüksek performanslara çıkmanın mümkün olabileceğini gösterdi.

Eklemin elektriksel direnç olmadan taşıyabileceği maksimum akım değeri (Kritik akım) aşıldığında, eklemde olağanüstü hızlarda salınımlar olduğu gözlemlendi. Bu yaklaşık 1V gibi bir voltaj için 500.000 GHz civarında.

Bugünün kuantum bilgisayarları işte bu Josephson eklemleri ile yapılmaktalar.

Büyük gizemi çözme yolunda bir engel daha ortadan kalktı

UBe13 için manyetik alınganlık ve elektriksel direç ölçüm düzenekleri “Fotoğraf: Yusei Shimizu”

Bu yeni kavrayışla birlikte bilim insanları, şimdi esrarengiz uranyum malzemesi UBe13‘te atom ölçeğinde ne olduğunu ve manyetik alanlardaki spin — triplet etkileşimlerinin süperiletkenliği nasıl ortaya çıkarabildiğini açıklamayabileceklerini umuyorlar.

Fransa’daki Université Grenoble Alpes ve Japonya’daki Tohoku Üniversitesi’nden bir ekip UBe13‘ün süperiletkenliğini çok düşük sıcaklıklarda ve değişen farklı yüksek basınçlar altında ölçtü. Bu malzemedeki süperiletken halin, soğudukça yoğunlaşan elektronların birer fonon ile etkileşime girerek paralel spinli şekilde çiftlendiği ve teorik olarak Cooper çiftleri olarak açıklanan eşleşme durumuna mükemmel uyduğu açıklandı.

Bu durum 6 Giga pascal’a kadar çıkan yüksek ortam basınçlarında, beklenmeyen bir temel süperiletkenlik durumu olarak gözlemlendi. Bir karşılaştırma yapabilmek adına örnek vermek gerekirse yüksek enerjili lazerler kullanılarak elmas 1,5 Giga pascal’da eritilmektedir.

Deneyler sırasında elde edilen bu süperiletkenlik durumuna ait veriler; yüksek manyetik alanlar altındaki uranyum tabanlı üçlü süperiletkenlerin çok şaşırtıcı doğasını başarıyla açıklamaktadır.

Majorana Fermiyonları

Süperiletkenler şu an için hala gerçek hayat uygulamalarında yaygın olarak kullanılabilmek adına çok düşük sıcaklıklara ihtiyaç duymaktadırlar. Bu nedenle onları şimdilik yalnızca manyetik görüntüleme cihazlarında (MRI, NDE ve benzeri manyetometre ve gradiyometre cihazları gibi) ve parçacık hızlandırıcı gibi sistemlerde kullanmaktayız. Ayrıca zorlu uzay maceralarımız sırasında, derin uzayın soğuk köşelerinde bir dış soğutma sistemi gerekmeden (ya da yalnızca kontrol amaçlı olacak kadar) kullanabilmek için planlar yapıyoruz.

Çalışma, süperiletkenliğin henüz tam olarak anlaşılamamış olan doğasını aydınlatmak ve atomik ölçekte elektriğin nasıl olup da dirençle karşılaşmadan, zarif bir kuantum uyum içinde akabildiğini anlamak adına önemli bir adım. Bu, bizi daha geniş uygulamalara götürebilir.

Üçlü süperiletkenliği göstermeye ek olarak, ekip UBe13‘ün daha genel soruları cevaplamaya yardımcı olabileceğini belirtti. 

Örneğin, UBe13‘ün yüzey uyarılmaları, fizikçilerin; aynı zamanda kendi anti parçacığına eşit ve gelecekteki kuantum bilgisayar teknolojilerinde devrim yaratabilecek egzotik bir kompozit parçacık türü olan, teorik Majorana fermiyonlarını gözlemlemek için uygun olabilir.

 

Çalışmanın orijinaline aşağıdaki bağlantıdan ulaşabilirsiniz.

Yusei Shimizu, Daniel Braithwaite, Dai Aoki, Bernard Salce, Jean-Pascal Brison. Spin-Triplet p-Wave Superconductivity Revealed under High Pressure in UBe13. Physical Review Letters, 2019; 122 (6) DOI: 10.1103/PhysRevLett.122.067001

PaylaşTweetleGönder
Ogün Utku Dikici

Ogün Utku Dikici

1983 yılında Şebinkarahisar’da doğdu. Mühendislik ve Fizik alanlarında eğitim aldı. Uygulamalı Fizik alanında yüksek lisansını yaparken Ege Üniversitesi Fizik Bölümü’nde araştırma asistanı olarak çalışmaya başladı. Bu süre zarfında süperiletken bolometreler, SQUID sensörler, transparan metal-oksitler, kriyojenik soğutma, malzeme bilimi, metroloji ve nano üretim konularında yerli, yabancı, ortak bir dizi çalışma yürüttü ve projelerde yer aldı.Çeşitli uluslararası kurumlardan ödüller aldı. Çalışmaları ABD, Avrupa ve Asya’nın çeşitli ülkelerinde yayımlandı.Ardından akademik hayatını sonlandırarak mühendislik hizmeti vermeye başladı. Halen İzmir’de yaşamakta olup Endüstri 4.0, endüstriyel otomasyon ve metalurji alanlarında Ar-Ge yapmaktadır.

İleri
Fotoğrafçı Mustafa Gülek’ten Eğitim Alarak Fotoğraf Çekmeyi Öğrenen Adanalı Geri Dönüşüm İşçileri

Fotoğrafçı Mustafa Gülek'ten Eğitim Alarak Fotoğraf Çekmeyi Öğrenen Adanalı Geri Dönüşüm İşçileri

Yorum yapabilmek için bir ListeList hesabınız olması gerekmektedir. Aşağıdaki bağlantı ile hemen bir hesap oluşturabilirsiniz.

Listelist'e üye ol

İlgili İçerikler

Çocuklarınızın Bayılacağı, Evde Kolaylıkla Yapılabilecek Bilimsel Deneyler #1 Yapay Bulut
Teknoloji - Bilim

Çocuklarınızla Evde Kolaylıkla Yapılabilecek Bilimsel Deneyler Serisi #2 Evde Ampul Yapımı

Gülümseyin Kara Delik Fotoğrafınızı Çekti!
Teknoloji - Bilim

Gülümseyin Kara Delik Fotoğrafınızı Çekti!

Paranın Din ve Arkadaşlıktan Daha Önemli Olmaya Başladığını Gösteren Çarpıcı Araştırma
Genel

Paranın Din ve Arkadaşlıktan Daha Önemli Olmaya Başladığını Gösteren Çarpıcı Araştırma

Fotoğrafçılığa Adım Atmak İsteyenlere En İyi Başlangıç Seviyesi DSLR ve Aynasız Fotoğraf Makinesi Önerileri
Alışveriş

Fotoğrafçılığa Adım Atmak İsteyenlere En İyi Başlangıç Seviyesi DSLR ve Aynasız Fotoğraf Makinesi Önerileri

2 Mart 2021
Woody Allen taciz
Belgesel

Woody Allen Hakkındaki Taciz İddialarını Yeniden Gündeme Getiren Belgesel: “Allen v. Farrow”

2 Mart 2021
Kültür Katliamına Neden Olan Felsefe: Antik Çin’de Resmi İdeoloji Haline Gelen Legalizm Nedir?
Tarih

Kültür Katliamına Neden Olan Felsefe: Antik Çin’de Resmi İdeoloji Haline Gelen Legalizm Nedir?

2 Mart 2021
Evlilik Teklifinin Ötesinde: Çiftlerin Evlenmeden Önce Birbirlerine Mutlaka Sorması Gereken 15 Soru
ListeList Özel

Evlilik Teklifinin Ötesinde: Çiftlerin Evlenmeden Önce Birbirlerine Mutlaka Sorması Gereken 15 Soru

2 Mart 2021
Video Çekimlerinde Ses Kalitesini Profesyonel Seviyeye Taşıyan En İyi Shotgun Mikrofon Modelleri
Alışveriş

Video Çekimlerinde Ses Kalitesini Profesyonel Seviyeye Taşıyan En İyi Shotgun Mikrofon Modelleri

2 Mart 2021
Az bilinen sporlar
Spor

Satranç Boksundan Ayak Parmağı Güreşine: Daha Önce Hiç Duymadığınız 13 İlginç Spor

2 Mart 2021
Adeta Gerçek Gibi! Realistik Kedi Çizimleriyle Herkesi Büyüleyen Haruki Kudo
Tasarım

Adeta Gerçek Gibi! Realistik Kedi Çizimleriyle Herkesi Büyüleyen Haruki Kudo

2 Mart 2021
İkinci Beynimiz Olan Bağırsaklarımızın Sağlığı Nasıl Korunur? İşte Tüm Merak Edilenler
Alışveriş

İkinci Beynimiz Olan Bağırsaklarımızın Sağlığı Nasıl Korunur? İşte Tüm Merak Edilenler

2 Mart 2021
Aman Dikkat! Asla Görmezden Gelmemeniz Gereken 7 Göğüs Ağrısı Tipi
Sağlıklı Yaşam

Aman Dikkat! Asla Görmezden Gelmemeniz Gereken 7 Göğüs Ağrısı Tipi

2 Mart 2021
Erkek Saç Modelleri: 2021’e Damga Vuracak En Popüler  Saç Modelleri
Tasarım

Erkek Saç Modelleri: 2021’e Damga Vuracak En Popüler Saç Modelleri

1 Mart 2021
İngiltere’ye Vize Sağlayan Ankara Anlaşması Nedir? Şartları Nelerdir? Ne Zaman Bitecek?
ListeList Özel

İngiltere’ye Vize Sağlayan Ankara Anlaşması Nedir? Şartları Nelerdir? Ne Zaman Bitecek?

7 Ekim 2020
Evde Hijyen Sağlamanın En Pratik Yolu: Buharlı Temizleyiciler
Alışveriş

Evde Hijyen Sağlamanın En Pratik Yolu: Buharlı Temizleyiciler

10 Nisan 2020
Oyunlardan Uygulamalara: Çocuklara Evde İngilizce Öğretmenin 7 Etkili Yolu
Gündem

Oyunlardan Uygulamalara: Çocuklara Evde İngilizce Öğretmenin 7 Etkili Yolu

9 Nisan 2020
Ruhunuzu Dinlendirin: Mandala Çizimi ve En İyi Mandala Boyama Kitapları
Alışveriş

Ruhunuzu Dinlendirin: Mandala Çizimi ve En İyi Mandala Boyama Kitapları

8 Nisan 2020
Kendi Saçını Kesmek İsteyen Erkeklere: Evde Saç Kesim Rehberi
ListeList Özel

Kendi Saçını Kesmek İsteyen Erkeklere: Evde Saç Kesim Rehberi

8 Nisan 2020
Evde Canı Sıkılanlara Birbirinden Keyifli 18 Hobi ve Aktivite
Alışveriş

Evde Canı Sıkılanlara Birbirinden Keyifli 18 Hobi ve Aktivite

25 Mart 2020
Evde Verimli Vakit Geçirmek İçin Faydalanabileceğiniz 16 Online Eğitim Platformu
ListeList Özel

Evde Verimli Vakit Geçirmek İçin Faydalanabileceğiniz 16 Online Eğitim Platformu

16 Mart 2020
Tablet Fiyatları: En İyi Tabletler Hangileri? Çok Satan 7 Tablet Modeli ve Özellikleri
Alışveriş

Tablet Fiyatları: En İyi Tabletler Hangileri? Çok Satan 7 Tablet Modeli ve Özellikleri

15 Mart 2020
Hayat Yarışında Çocuğunuzu Bir Adım Öne Geçirecek Faydalı Uygulamalar
Teknoloji - Bilim

Hayat Yarışında Çocuğunuzu Bir Adım Öne Geçirecek Faydalı Uygulamalar

28 Eylül 2019
Kokusuyla Hafızalara Kazınan 15 Erkek Parfümü
Alışveriş

Kokusuyla Hafızalara Kazınan 15 Erkek Parfümü

8 Haziran 2019
Tuzsuz Şampuan Ne İşe Yarar? Tuzsuz Şampuanı Neden Tercih Etmeliyiz?
Sağlıklı Yaşam

Tuzsuz Şampuan Ne İşe Yarar? Tuzsuz Şampuanı Neden Tercih Etmeliyiz?

10 Nisan 2019
“Çocuğum Tablet Başından Kalkmıyor” Diyenlere 8 Alanda 40 Etkinlik Önerisi
Gündem

“Çocuğum Tablet Başından Kalkmıyor” Diyenlere 8 Alanda 40 Etkinlik Önerisi

9 Nisan 2019
  • Hakkımızda
  • Gizlilik Politikası
  • Muvafakatname
  • Yazı Gönder
  • Reklam
  • İletişim

© 2021 ListeList - Yeni Nesil Medya Platformu

Sonuç bulunamadı
Tüm sonuçları görüntüle
  • Ana Sayfa
  • Gündem
  • ListeList Özel
  • Alışveriş
  • Koronavirüs
  • Sinema
  • Kadın
  • Diğer
    • Edebiyat
    • Sağlıklı Yaşam
    • Seyahat
    • İş Yaşamı
    • Tiyatro
    • Hayvansever
    • Spor
    • İstanbul
    • Tarih
    • Müzik
    • Astroloji
    • +18
    • Ekoloji
    • Tasarım
    • Dizi
    • Teknoloji – Bilim
    • Yeme – İçme
    • Pürtelaş
    • Testler
    • Video

© 2021 ListeList - Yeni Nesil Medya Platformu

Oturum süresi doldu

Lütfen tekrar giriş yapın. Giriş sayfası yeni bir pencerede açılacaktır. Giriş yaptıktan sonra pencereyi kapatıp bu sayfaya dönebilirsiniz.

>

ListeList'ten en iyi şekilde faydalanabilmeniz için çerezler (cookies) kullanmaktayız.

Daha fazla bilgi ve hangi çerezleri kabul edip etmeyeceğinizi öğrenmek için ayarlara bir göz atabilirsiniz.

ListeList
Gizlilik

ListeList'ten en iyi şekilde faydalanabilmeniz için çerezler (cookies) kullanmaktayız. Çerez bilgileri tarayıcınızda saklanmaktadır ve takip eden ziyaretlerinizde siz olduğunuzu bilebilmek, sitenin hangi alanlarını ilgi çekici bulduğunuzu incelemek gibi amaçlarla kullanılmaktadır.

Kullanılması gerekli çerezler

Kullanılması gerekli çerezler tercihlerinizi saklamak ve buna uygun hizmet verebilmek adına her zaman etkin durumdadır.

Eğer bu çerezi kapatırsanız, bu ekranda yapmış olduğunuz tercihleri de saklayamayız. Bu da siteye ger gelişinizde çerezleri etkinleştirip etkinleştirmeme işlemini tekrar yapmanız gerektiği anlamına geliyor.