Süper Ağır Çekimde Kristal Yapılar
Fotoğraf: Görüntüleme tekniğinin merkezinde 72 dairesel açıklıktan oluşan karmaşık bir dizi yer alır. (Dr Murat Sivis)
Göttingen Üniversitesi’ndeki araştırmacılar ve Göttingen’deki Max Planck Biyofiziksel Kimya Enstitüsü (MPI), ilk kez bir kristal yapının lazer dönüşümünü nanometre çözünürlüklü ve bir elektron mikroskobunda yavaş çekimde filme almayı başardılar.
Lazer ışınları, malzemelerin özelliklerini son derece hassas bir şekilde değiştirmek için kullanılabilir. Bu uygulama, yeniden yazılabilir DVD’ler gibi teknolojilerde de yaygın olarak kullanılmaktadır. Ancak, altta yatan süreçler o kadar hayal edilemeyecek kadar yüksek hızlarda ve o kadar küçük ölçekte gerçekleşir ki, şimdiye kadar doğrudan gözlemden kaçmışlardır.
Thomas Danz ve Profesör Claus Ropers’ın da içinde bulunduğu ekip, atomik olarak ince kükürt ve tantal atomları katmanlarından oluşan malzemenin alışılmışın dışındaki özelliğinden yararlandı. Bu özellik sayesinde, malzemenin kristal yapısı oda sıcaklığında ufak dalgalı yapılara dönüşür ve yük yoğunluğu dalgası şeklinde biçimlenir. Daha yüksek sıcaklıklarda ise orijinal mikroskobik dalgaların aniden kaybolduğu bir faz geçişi meydana gelir. Bunun yanı sıra elektriksel iletkenlikte de büyük ölçüde değişkenlikler olur. Bu da nano elektronik için ilginç bir etkidir.
Fotoğraf: Ultra hızlı geçirimli elektron mikroskobundaki yük yoğunluğu dalgası izlenimi, Dr Florian Sterl (Sterltech Optics)
Araştırmacılar deneylerindeki bu faz geçişini kısa lazer sinyalleri ile başlattılar ve yük yoğunluğu dalga reaksiyonunun bir filmini kaydettiler. Göttingen Üniversitesi’nden ilk yazar Thomas Danz, “Gözlemlediğimiz şey, malzemenin bir sonraki aşamaya geçtiği küçük bölgelerin hızlı oluşumu ve büyümesidir” dedi. Ve “Göttingen’de geliştirilen Ultra Hızlı İletimli Elektron Mikroskobu, bugün dünyadaki bu tür görüntüleme için en yüksek zaman çözünürlüğünü sunuyor.” diye ekledi. Deneyin özelliği, bu faz geçişinde gözlemlenen belirli değişikliklere özellikle duyarlı olan yeni geliştirilmiş bir görüntüleme tekniğidir. Deneyin özelliği, bu faz geçişinde gözlemlenen belirli değişikliklere bilhassa duyarlı olan yeni geliştirilmiş bir görüntüleme tekniğidir. Göttingen fizikçileri, bu tekniği kristalin dalgalanmasıyla saçılmış olan elektronlardan oluşan görüntüleri çekmek için kullanıyor.
Gelişmiş teknoloji yaklaşımları, araştırmacıların ışığın neden olduğu yapısal değişiklikler hakkında temel bilgiler edinmelerini sağlamaktadır. Göttingen Üniversitesi Nano-Optik ve Ultra Hızlı Dinamiklerin lideri ve Max Planck Biyofiziksel Kimya Enstitüsü Direktörü Profesör Claus Ropers, “Görüntüleme tekniğimizi diğer kristal yapılara aktarabilecek bir konumdayız. Bu şekilde, yalnızca katı hal fiziğindeki temel soruları yanıtlamakla kalmıyor, aynı zamanda gelecekte optik olarak değiştirilebilir malzemeler için yeni perspektifler, akıllı nano elektronikler açıyoruz.” dedi.
Kaynak: chemeurope.com
