Süper İletkenlik

SÜPER İLETKENLİK

Luchent Technologies Bell laboratuvarlarında görevli bir araştırmacı eski bi , top biçimindeki karbon molekülleri ve bunların arasını açacak "dolgu malzemesi"kullanarak yüksek sıcaklıkta süperiletkenlik yarışında çıtayı olağanüstü bir yüksekliğe taşıdı . Hendrik schön ve iki ekip arkadaşı , başka bileşimlerle genişletilmiş kristalini , bir transistörün ortasına yerleştirerek 117 kelvin gibi yüksek bir sıcaklıkta elektriği dirençsiz ileten bir süperiletkene ulaşmayı başardılar . Kelvin , bizim kullandığımız Celcius ( santigrad ) sıcaklık ölçeğiyle aynı olan , ancak başlangıç noktası olarak suyun donma derecesini 0 C değil , mutlak sıfır denen ve elektronların hareket yeteneğini yitirdiği -273 , 60 C"yi alan bir sıcaklık ölçeği . Bu durumda fizaikçileri ve elektronikçileri böylesine heyecanlandıran 117K ( -156 C ) , günlük yaşamımızda alışık olduğumuz"yüksek sıcaklık"kavramıyla pek örtüşmüyor . Ama bu nokta ve özellikle kullanılıan yöntem , öteki fizikçilerce"oda sıcaklığında ( 300K yada yaklaşık 27 C ) süperiletkenlik"düşüne kapıları açacak olağanüstü ilerlemeler olarak değerlendiriliyor . Ayrıca Schön ve ekibinin geliştirdiği kristallerin , elektronik yapım malzemelerine standart demir-oksit temelli seramiklere göre çok daha kolay yerleştirilebildiği vurgulanıyor . Süperiletkenler elektronlar yerine , bu elektronların terkettikleri delikler olan yuvaları iletebiliyorlar . Schön ve arkadaşları da birkaç yıl önce C "elektron yerine delik iletir hale getirebilirse Tc diye tanımlana süperiletkenlik için gerekli eşik sıcaklığını yükseltebileceklerini düşünüp deneylere başlamışlar . Elektron yerine delik iletimi , malzemenin"durum yoğunluğu" denen ve belirli enerji düzeylerinde taşıyabileceği elektrik yük sayısı demek olan bir özelliğini arttırıyor . Bu sayı süperiletkenlik sıcaklığıyla yakından ilintili . Ekip , C içerisine girecek deliklerin sayısını arttırmakta güçlükler yaşamış . Bu iş için kullanılan sıradan yöntem , yani malzemeye başka bileşimler karıştırmak , C kristalinin parçalanmasına yol açıyormuş . Ancak geçen yıl Schön ile ekip arkadaşları Cristian Kloc ve Bertram Batlogg yeni bit çözüm bulmuşlar . Transistörü kristalin etrafında inşa etmek vebunun yük iletme yeteneğinden yararlanarak kristali deliklerle doldurmak . Yöntem başarılı olmuş:C Süperiletken özellik kazanmış ve bu özelliğini 52K sıcaklığına kadar korumuş .

Ekip Ağustos ayı sonunda açıkladığı 117 K sonucuna ulaşırken malzemenin durum yoğunluğunu yükseltmek için yeni bir taktik uygulamış . Kristal içerisindeki C molekülleri arasında"kafes sabiti"diye adlandırılan uzaklığı arttırmayı denemiş . C "ın kafes sabiti 14 , 15 angstrom . Kafes genişlerse durum yoğunluğu artıyor ve kritik sıcaklık T yükseliyor . Ekip çeşitli denemelerden sonra iki bileşimin istenen işi yaptığını bulmuş . Triklorometan kafes sabitini 14 , 29"a , tr . bromometan da 14 , 45"e çıkartıyor .

Daha önceki çalışmalarıyla Schön ve ekibinin yolunu açmış olan Art Ramirez adlı araştırmacıya göre varılan nokta muazzam bir ilerleme . "Kafes sabitini 14 , 7 civarına yükselttinizmi , bu oda sıcaklığında süperiletkenlik demek diyor . Kristali parçalamadan hangi bileşimleri kullanarak o düzeye çıkılacağı bilinmiyor . Ama"herkesin eline geçen herşeyi deneyeceği kesin"diyor Ramirez .

Araştırmacılar C "ın hünerini oda sıcaklığına taşımasında başarısız olması halinde bile elektronik sanayiinde bir devrim yapmaya aday olduğunu vurguluyorlar . Nedeni seramik süperiletkenleri transistör yada başka elektronik parçalara dönüştürmenin olağanüstü giçlüğü . Çünkü bunların başlka malzemelerle birleştikleri arayüzler , mikroskobik defolar taşıyor ve bu engebeler , aygıt içinde dolaşan elektrik yüklerini tuzaklıyor . Organik materyallerse Schön ve ekibinin yaptığı gibi küçük düzeltmelerle büyük performans yükselmesi sergileyebiliyorlar . Süperiletken elektronik son derece hızlı olduğundan ve nen küçük manyetik alanları bile saptayabildiğinden C temelli süperiletken araçların , yüksek hızda bilgisayarlardan , tıbbi görüntülemeye kadar farklı birçok alanda kullanım kazanacağı araştırmacılarca vurgulanıyor