Bilim dünyası, malzeme biliminde ve kablosuz iletişim teknolojilerinde çığır açacak yeni bir görüntüleme teknolojisiyle tanıştı. Massachusetts Teknoloji Enstitüsü (MIT) fizikçileri, elektromanyetik spektrumda mikrodalgalar ile kızılötesi ışınlar arasında yer alan ‘terahertz’ radyasyonunu kullanarak, katı malzemelerdeki kuantum ölçekli hareketleri doğrudan çözebilen bir mikroskop geliştirdi.
Bu gelişme, sadece temel fizik yasalarının anlaşılmasını sağlamakla kalmayıp, günümüz Wi-Fi ve telekomünikasyon sistemlerinden çok daha hızlı veri iletimi vadeden teknolojilerin de önünü açıyor.
GÖRÜNMEYENİ GÖRÜNÜR KILMAK
Terahertz dalgaları, atomların ve elektronların doğal titreşim frekanslarıyla eşleşmesi nedeniyle kuantum incelemeleri için ideal kabul edilir. Ancak, bu dalgaların 100 mikronu bulan uzunluğu, bugüne kadar mikroskobik örneklerin (örneğin 10 mikronluk bir parçacık) incelenmesini imkansız kılıyordu. Geleneksel yöntemlerde ışık, küçük örneklerin üzerinden geçip gidiyordu.
MIT ekibi, bu fiziksel sınırı ‘spintronik yayıcılar’ kullanarak aştı. Ultra ince metal katmanlardan oluşan bu cihazlar, numuneye son derece yakın konumlandırılarak terahertz alanını hapsetti. Böylece ışığın kırınım sınırı aşıldı ve nano ölçekli özelliklerin incelenmesi mümkün hale geldi.
TÜRK BİLİM İNSANININ İMZASI
Projenin başındaki isimlerden MIT Fizik Profesörü Nuh Gedik, geliştirilen teknolojinin önemini şu sözlerle vurguladı: "Bu yeni mikroskop, daha önce kimsenin görmediği yeni bir süperiletken elektron modunu görmemizi sağlıyor."
Ekip, test aşamasında atomik incelikteki bizmut stronsiyum kalsiyum bakır oksit (BSCCO) numunesini inceledi. Mutlak sıfıra yakın sıcaklıkta yapılan taramalarda, malzemenin içinde sürtünmesiz bir ‘süperakışkan’ oluşturan elektronların kolektif salınımları ilk kez doğrudan görüntülendi.
TELEKOMÜNİKASYONDA YENİ BİR ÇAĞ
Bu buluşun endüstriyel yansımaları, süperiletkenliğin çok ötesine geçiyor. Terahertz frekansları, mevcut mikrodalga tabanlı sistemlerden çok daha yüksek veri iletim hızları sunma potansiyeline sahip.
Araştırmacı Alexander von Hoegen, teknolojinin ticari potansiyeline dikkat çekerek, "Wi-Fi veya telekomünikasyonu bir sonraki seviyeye, terahertz frekanslarına taşımak için küresel bir çaba var. Bu mikroskop sayesinde, terahertz ışığının mikro cihazlarla nasıl etkileşime girdiğini artık detaylıca inceleyebileceğiz" değerlendirmesinde bulundu.
Geliştirilen mikroskop, hassas malzemelere zarar vermeden inceleme yapabilmesiyle de yarı iletken endüstrisi ve malzeme bilimi için kritik bir Ar-Ge aracı olma niteliği taşıyor.
