Bilim Defteri

Türkçe Bilim Blogu

Çok ince filmlerde üstün iletkenlik

Üstüniletkenlik belli malzemelerde görülen bir iletkenlik türü. Bazı özel malzemeler belli kritik sıcaklıkların altına kadar soğutulduğunda üstüden geçirilen akıma karşı neredeyse hiç bir direnç uygulamadığı için akım bu malzemenin üzeirnde çok uzun süre boyunca dolaşabiliyor. İlk keşfedildiği yıllarda 4°K gibi düşük sıcaklıklarda görülen bu olay yeni malzemerin keşfi ile 130°K gibi sıcaklıklarda da görülebildi. Yalnız bilindiği gibi Kelvin derecesi Santigrad derecesinden 273° daha düşük bir sıcaklıktan başladığı için (mutlak sıfır) 130°K,  -143°C gibi bir değere denk geliyor. Yani hala oda sıcaklığında (300°K) üstüniletkenlik görmek mümkün değil.

Science dergisinde yayınlanan makale ise üstün iletkenliğin başka bir yanından bahsediyor. Araştırmacılar çok ince filmlerde de bu özelliğin varlığını gözlemlemişler. Makaleye göre 2 atom katmanı kalınlığında kurşun atomlarından oluşan ince bir film 6°K’in altına soğutulduğunda üstüniletkenlik özelliği göstermiş. Yalnız bu kalınlıktaki filmler stabil olmadıklarından belli bir süre sonra düzenlilik bozulmuş. Şu anda teknolojiye doğrudan uyarlanacak bir potansiyeli yok gibi duruyor. Zira 6 derece Kelvin ve altına inmek için sıvı helyum ile soğutma yapılması gerekiyor. Böylelikle aklıma gelen ilk uygulama alanı olan işlemcilerde arabağlantılar için pratik uygulama çok zorlaşıyor.

Yazıda geçen makaleler:

Saydam nanolif kağıt

Japon bilim adamları bildiğimiz kağıttan kimyasal olarak çok farklı olmayan ama saydam kağıt üretmişler. Ürettikleri kağıt saydamlığını normal kağıttan 5 bin kat daha küçük liflerden oluşmasına borçlu. Normal kağıt üretimi işlemine ek bir aşama daha sokup belli bir kimyasalla lifler ufaltılmış. Fotoğraftan da anlaşıldığı gibi normal kağıt (sağdaki iç fotoğraf) 200 mikrometre gibi bir ölçeğe sahipken yeni malzeme (soldaki iç fotoğraf) 100 nanometre gibi bir ölçeğe sahip. Ortadaki fotoğrafta da iki kağıdın karşılaştırması var.

Saydam Nanolif Kağıt[1]

Saydam Nanolif Kağıt(1)

Yeni malzeme 400nm ila 800nm dalga boylarında yani yaklaşık olarak görünür spektrumda %60 ila %80 arası bir geçirgenliğe sahip. Tüm bunların yanında ise malzeme camın ısıl dayanıklılığına ve normal kağıdın esnekliğine sahip olmasıyla da öne çıkıyor. Yanma ve ıslanma testleri yapılmamış ama elektronik kağıt ve benzeri uygulamalar için senaryolar yazılmış bile. Yeni malzeme şu andaki kağıt üretim fabrikalarında çok bir değişikliğe gitmeden üretilebilme gibi bir avantaja da sahipmiş.

Yazıda geçen makaleler:

  1. Advanced Materials 21, 1595–1598 (2009 DOI: 10.1002/adma.200803174
  2. Nature Photonics 3, 314 (2009) DOI: 10.1038/nphoton.2009.81

Merhaba

Bilim defteri, ismi biraz dandik olsa da içerik olarak elimden geldiğince tatmin edici malzemelerle doldurmaya çalışacağım bir proje. Blog havasında, özellikle fizik alanında takip ettiğim bilimsel dergilerden alıntılar yapmaya çalışacağım. Bunların yanında karmaşık gelebilecek terimleri de dilimin döndüğünü klavyeye aksettirebildiğim kadarıyla anlatmaya uğraşacağım. Umarım takip edilesi bir site olur.