Finlandiya’daki Aalto University’den araştırmacılar süper-iletken yüzeylerin, manyetik demir atomları bu yüzeylere düzenli bir modelde çöktüklerinde topolojik süper-iletkenlere dönüşebileceği üzerine öngörüde bulundular. Araştırmacılar süper-iletken yüzeylerde ve ince tabakalar üzerinde topolojik süper iletkenlerin var olabileceği öngörüsü için en son matematiksel ve fiziksel modellemelerden faydalandılar.

Yapılan çalışmada, süper-iletkenlerin düşük sıcaklıklardaki özellikleri araştırıldı. Physics Review Letters dergisinde yayımlanan araştırmanın sonuçları, yeni kuantum haller ve gelecekteki elektronik uygulamaları üzerinde yapılacak çalışmalar açısından büyük bir önem arz ediyor.

Kuantum halde, elektrik akımının süper-iletken metallerin yüzeyinde dirençsiz hareket ettiği bilim insanları tarafından biliniyordu. Bu durum, yapılan araştırmada daha da detaylı incelendi.

Araştırmacılardan Teemu Ojanen; ‘’Topolojik süper-iletkenler normal iletkenlerden farklılar çünkü akım, süper-iletkenlerde aniden köşelerin etrafında dolanıyor ve bu akım Majorana fermiyonları adı verilen parçacıkları içeriyor. Geçen yılın sonunda yaptığımız testlerde bu parçacıkların varlığını kanıtlayacak sinyaller almıştık.’’ diyor ve ekliyor;  ‘’Topolojik olarak süper-iletken yüzeyin köşeleri tek yönlüdür, bundan dolayı da akım yalnızca tek bir yönde iletilir. Fakat, köşelerin sayısı ve yönü değişime uğrayabilir. Bu durumu istediğiniz yöne gidebileceğiniz bir dönel kavşağa benzer.’’

Teorik olarak Majorana fermiyonlarının karmaşık kuantum halleri oluşturmaya yardımcı olarak özellikleri olduğu öngörülüyor-parçacıkları birbirlerinin etrafına örmek gibi. Bu minvalde üretilecek yapılar, bilgi kodlamada ve kuantum bilgisayarlar üzerine yapılan çalışmalarda oldukça faydalı olabilirler.

Kaynak:

Aalto University. (2015, June 17). Existence of new quantum matter theoretically predicted. ScienceDaily. Retrieved June 18, 2015 from www.sciencedaily.com/releases/2015/06/150617091909.htm

Fotoğraf: Credit: Courtesy od Aalto University