Altın Oda Sıcaklığında Nasıl Eritilir?
Fotoğraf : Şekil, güçlü bir elektrik alana maruz kalan bir altın koninin atomlarını göstermektedir. Ayrıca, altın atomlarını uyaran alanı (koninin ucu etrafında) görüyoruz. Neredeyse birbirleriyle bütün bağlantılarını koparırlar ve yüzey tabakaları erimeye başlar.
Gerilim yükseldiğinde, beklenmeyen şeyler olabilir – en azından altın atomlarına gelince. Diğerlerinin yanı sıra, İsveç’ten Chalmers Teknoloji Üniversitesi’nden araştırmacılar, ilk kez altın bir nesnenin yüzeyini oda sıcaklığında eritmeyi başardı.
Chalmers’ın Fizik Bölümünden Ludvig de Knoop, küçük bir altın parçasını elektron mikroskobuna yerleştirdi. En yüksek büyütme seviyesinde gözlemleyerek ve elektrik alanını adım adım son derece yüksek seviyelere arttırarak, altın atomlarını nasıl etkilediğini görmek istedi.
Mikroskoptaki kayıtlardaki atomları incelediği zaman, heyecan verici bir şey gördü. Altının yüzey katmanları aslında erimişti – oda sıcaklığında.
Ludvig de Knoop, “Keşif beni gerçekten şaşırttı. Bu olağanüstü bir olay ve bize altının yeni, temel bilgisi verir” diyor.
Olan şey, altın atomlarının uyarılmasıydı. Elektrik alanın etkisi altında aniden sıralı yapılarını kaybettiler ve neredeyse tüm bağlantılarını birbirlerine bıraktılar. Daha ileri deneyler üzerinde, araştırmacılar katı ve erimiş bir yapı arasında geçiş yapmanın mümkün olduğunu keşfetti.
Altın atomlarının yapılarını bu şekilde nasıl kaybettiğinin keşfi sadece muhteşem değil, aynı zamanda bilimsel olarak çığır açıcı. Finlandiya’daki Jyväskylä Üniversitesi’nden teorisyen Mikael Juhani Kuisma ile birlikte Ludvig de Knoop ve arkadaşları malzeme biliminde yeni yollar açtılar. Sonuçlar şimdi Physical Review Materials dergisinde yayınlandı .
Teorik hesaplamalar sayesinde araştırmacılar altının neden oda sıcaklığında eriyebileceğini önerebilirler. Muhtemelen, yüzey erime sözde düşük boyutlu faz geçişi olarak görülebilir. Böyle bir durumda,bu keşif, David Thouless, Duncan Haldane ve Michael Kosterlitz’in gibi öncülerin 2016’da Nobel Fizik Ödülü’nü aldığı topoloji araştırma alanıyla bağlantılı. Araştırmacılar şimdi bu olasılığı araştırıyorlar.
Her durumda, altın yüzey katmanlarını bu şekilde eritebilme yeteneği, gelecekte çeşitli yeni pratik uygulamalara olanak sağlar.
“Yüzey atom katmanlarının özelliklerini kontrol edip değiştirebildiğimiz için, farklı uygulama türleri için kapılar açıyor. Örneğin, teknoloji farklı tip sensörlerde, katalizörlerde ve transistörlerde kullanılabilir. Temassız bileşenler için yeni konseptler adına fırsatlar da olabilir.” diyor Chalmer’ta Fizik Bölümü Profesörü Eva Olsson.
Fakat şimdilik, elektron mikroskobu olmadan altını eritmek isteyenler için, kuyumculuğa bir gezi hala sırada.
Kaynak : sciencedaily.com
