‘üstüniletkenlik’ etiketli yazılar
Üstüniletkenlik
Haziran 15th, 2009 • Yorum yapılmamış Sözlük
Etiketler: superconductivity, süperiletkenlik, üstüniletkenlik
Üstüniletkenlik belli malzemelerde gözlenir ve malzemenin üzerinden geçen akımın neredeyse hiçbir kayıba uğramadan iletilmesi anlamına gelir. İlk defa 1910′lu tarihlerde gözlenen bu özellik, malzemenin belli bir sıcaklığın altına soğtulmasıyla açığa çıkıyor. Bu sıcaklığa terim olarak kritik sıcaklık dense de, kritik sıcaklık ferromanyetizma gibi daha başka özellikler için de kullanılan bir terim.
Maglev Tren (Wikipedia)
Üstünilekenlerin içerisinden geçen akıma karşı direnç göstermemesi bu malzemeleri çok verimli ve güçlü manyetik alan üretebilen elektromıknatıslar üretmeye elverişli kılıyor. Şu anda en yaygın uygulamalar da bu alanda. Üretilen elektromıknatıslar hızlı trenlerin havada asılı gitmelerinden parçacık hızlandırıcılara kadar büyük manyetik alan uygulamanın gerekli olduğu her alanda kullanılmakta. Örneğin MRI makinelerinde de bu tip mıknatıslar kullanılmakta.
Üstüniletkenliğin tam olarak sebebi çözülmüş değil. Yani hangi malzemenin üstüniletkenlik gösterebildiği konusunda çok açık bir özellik listesi yok. Şu ana kadar elde edilen malzemeler genellikle deneme yanılma yoluyla elde edilmiş.
Üztün iletkenliğin fiziksel olarak açıklanmasında ise bir kaç kuram mevcut. Bunlardan birisi kritik sıcaklığın altında elektronların çiftler oluşturduğunu öne sürer. Cooper eşleri denen bu çiftler normalde elektronların 1/2 olan spin değerlerini iki elektronun çiftlenmesinden dolayı toplanda 1 spin değerine sahip oluyorlar. Spin değeri tam bir sayı olduğu için bu çiftler bozon parçacıkları gibi davranmaya başlıyorlar ve kritik sıcaklığın altında üstünakışkan bir kipe geçiyorlar. Benzer bir üstün akışkan kipi sıvı helyum için de geçerli.
Fotoğraf kaynak: Wikipedia
Çok ince filmlerde üstün iletkenlik
Haziran 15th, 2009 • Yorum yapılmamış Haberler
Etiketler: ince film, üstüniletkenlik
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:
- Science 5 June 2009: Vol. 324. no. 5932, pp. 1314 – 1317 DOI: 10.1126/science.1170775