• Araştırmacılar, doğal olarak oluşan malzemelerin getirdiği kısıtlamaların üstesinden gelmek için farklı bir yaklaşım benimsedi.
• Daha önceki teknikler metal atomlarının ve moleküllerinin manipülasyonuna izin veriyordu ve iki boyutlu süper iletkenlerin oluşturulması şimdiye kadar zordu.
• Bu öncü araştırma, elektronik ve bilgi işlem teknolojilerinde devrim yaratma potansiyeline sahip olarak malzeme bilimi alanında önemli bir sıçrama oluşturuyor.

Zürih Üniversitesinden bir araştırma ekibi, maddenin daha önce görülmemiş hâllerini yaratmak ve elektroniğin geleceğini şekillendirmek için yeni yollar açan atomik düzeyde süper iletkenler tasarlamak için yenilikçi bir yöntem geliştirdi. Bilişimin geleceği, klasik elektronik, nöromorfik hesaplama ve kuantum bilgisayarları kapsayan araştırmalarla büyük ilgi gören bir konu. Tüm bu yaklaşımlar, bazıları şimdiye kadar sadece teoride var olan yeni fiziksel fenomenlere dayanıyor. Araştırmacılar, doğal olarak oluşan malzemelerin getirdiği kısıtlamaların üstesinden gelmek için farklı bir yaklaşım benimsedi.

Süper iletkenler, düşük sıcaklıklarda sıfır elektrik direnci sergileme yetenekleri ve manyetik alanlarla benzersiz etkileşimleri nedeniyle büyüleyiciler. Nature Physics’teki bir yayında yer alan çalışma, UZH Profesörü Titus Neupert’in araştırma grubunun Max Planck Mikroyapı Fiziği Enstitüsünden fizikçilerle iş birliğini içeriyordu. Birlikte, atomdan atom süper iletkenler geliştirmeye odaklandılar. Ekip, daha sonra Alman araştırmacılar tarafından gerçekleştirilen deneysel uygulamalarla doğrulanan yeni bir süper iletken faz oluşturmak için gerekli atomik düzenlemeleri belirlemek için teorik modeller formüle etti.

Bilim insanları, bir tarama tünelleme mikroskobu kullanarak titizlikle manipüle ederek bireysel atomları biriktirdi, bu da daha önce bilinmeyen iki süper iletkenlik türünün gerçekleşmesiyle sonuçlandı. Araştırmacılar, süper iletken niyobyum yüzeyine krom atomları ekleyerek çığır açan sonuçlar elde ettiler. Daha önceki teknikler, metal atomlarının ve moleküllerinin manipülasyonuna izin veriyordu ve iki boyutlu süper iletkenlerin oluşturulması şimdiye kadar zordu.

Araştırmacıların teorik tahminlerinin başarılı bir şekilde gerçekleştirilmesi, yalnızca hipotezlerini doğrulamakla kalmayacak aynı zamanda daha fazla araştırma için bir yol oluşturacak. Atomdan atom yaklaşımı kullanılarak maddenin diğer yeni hâllerinin yaratılması ve bu tür gelişmelerin gelecekteki kuantum bilgisayarlarda nasıl uygulama bulabileceği hakkında spekülasyon yapılıyor. Bu öncü araştırma, elektronik ve bilgi işlem teknolojilerinde devrim yaratma potansiyeline sahip olarak malzeme bilimi alanında önemli bir sıçrama oluşturuyor.

Derleyen: Merve Nur Sözen