Anlaşılan o ki, Yüksek Sıcaklık Süper-iletkenliği olarak bilinen fenomen beklenmedik bir şekilde süperiletken elektronlarının 3 boyutlu dizilişiyle yakından ilgili.
Çeşitli koşullar altında elektronların süper iletken içerisinde nasıl davrandıklarının tam haritasının çıkarılması, daha yüksek sıcaklıklarda çalışan süper iletken malzemelerin tasarımına ve geliştirilmesine yardımcı olabilir.
Süper iletkenler elektriği enerji kaybı olmadan iletebilirler. Bu durum normal iletkenlerin aksine, elektronların birbirini itmemesine , elektronların Cooper çiftleri olarak bilinen ve dirençsiz bir şekilde akmalarını sağlayan hassas çiftler oluşturmasına dayanır.
Klasik süper iletkenler sadece 30 °K (-243 °C)‘in altı gibi süper-düşük(soğuk) sıcaklıklarda çalışmaktadır. Bunun aksine, yüksek sıcaklık süper iletkenleri (High Temperature Superconductors) 138 °K (-135 °C)‘e kadar çalışabilmekte ve sıvı nitrojen kullanılarak süper iletkenlik haline soğutulabilmektedir.
Çoğu Standford Üniversitesi’ndeki SLAC ulusal hızlandırıcı laboratuvarına bağlı bulunan uluslararası bir araştırma ekibi, sıvı nitrojen sıcaklığının üstünde süper ileten YBCO (itriyum baryum bakır oksit) ‘i taradı. Tipik MRI (Magnetic resonance imaging) cihazlarından 10 ile 20 kat arası daha güçlü, 28 Tesla şiddete varan yoğun manyetik atımlar kullandılar. Aynı zamanda YBCO’u sadece 50 femtosaniye uzunluğundaki X-ışını lazer atımlarıyla ışıklandırdılar.
Bilim insanları süperiletkende hiç beklenmeyen bir şekilde, elektronların statik, düzenli bir dizilimi olan bir yük yoğunluğu dalgasının 3-boyutlu versiyonunu keşfettiler. İki boyutlu yük yoğunluğu dalgaları 2012 yılında süper iletkenlerde görülmüştü fakat 3-boyutlu versiyon 2-boyutlu forma göre daha düzenli görünüyor ve araştırmacılara göre “daha yoğun bir sinyale” sahip.
Araştırmacılar bu 3-boyutlu etkinin daha iyi bir görüntüsünü elde etmek, bütün yüksek sıcaklık süper iletkenlerinde geçerli olup olmadığını görmek ve süper iletkenlerdeki rolünün ne olduğunu ortaya çıkarmak için bu çalışmayı sürdürecek benzer deneylere ihtiyaç olduğunu söylüyorlar.
Bilim insanları bulgularını Science dergisinde ,internet üzerinde 5 Kasım 2015 tarihinde detaylandırdılar.
Foto: SLAC National Accelerator Laboratory
