Oda Sıcaklığında Işık ve Maddeden Oluşan Süper Akışkan Elde Edildi

2017 yılında Nature‘da yayımlanan bir çalışmada, fizikçiler ilk defa, oda sıcaklığında “sıvı ışık” elde ederek, maddenin bu tuhaf halini erişilebilir kıldılar. Bu madde, hem sıfır sürtünme ve viskoziteye sahip bir süper akışkan, hem de –zaman zaman maddenin beşinci hali olarak da tanımlanan– Bose-Einstein yoğuşması halindedir ve bu da ışığın nesnelerin etrafından ve köşelerden akmasına olanak tanır.

Normal ışık, bazen dalga gibi bazen de parçacık gibi davranır ve düz bir doğru üzerinde hareket eder. Köşelerin ardındaki ve cisimlerin arkasındaki şeyleri göremememizin sebebi de ışığın doğrusal yayılmasından kaynaklıdır. Fakat olağandışı koşullar altında, ışık bir sıvı gibi davranış sergileyebilir ve gerçekten de nesnelerin etrafından akabilir.

Bose-Einstein yoğuşuk maddeleri fizikçiler için ilginçtir çünkü maddenin bu halinde kurallar klasik fizikten kuantum fiziğine geçiş yapar ve madde daha çok dalga benzeri özellikler sergilemeye başlar. Bu maddeler mutlak sıfır sıcaklığına çok yakın noktalarda oluşur ve saniyenin küçük parçalarında var olurlar. Fakat bu çalışmada, araştırmacılar, hem ışığı hem de maddeyi kullanarak Bose-Einstein yoğuşmasını oda sıcaklığında elde ettiler.

Araştırmacılara göre, çalışmanın sıra dışı yanı, üretimi ciddi ekipmanlar ve nano ölçekli mühendislik gerektiren polariton adı verilen ışık-madde parçacıkları kullanılarak süper akışkanlığın oda koşullarında da gerçekleştirilebilmesidir.

Yapılan çalışmada, 130 nm kalınlığında organik moleküllerden oluşan bir katman, yüksek derecede yansıtıcı özelliğine sahipiki adet aynanın arasında sıkıştırıldı ve 35 femtosaniye süresince lazer ışını ile bombardıman edildi. Bu şekilde, hafif etkin kütle ve yüksek hız gibi fotonlara ait özellikler, moleküller içerisindeki elektronlardan dolayı güçlü etkileşimler ile birleştirilebiliyor.

Sonuçta ortaya çıkan “süper sıvı” ise bazı tuhaf özelliklere sahip. Normal koşullar altında, sıvı aktığında dalgalar ve girdaplar oluşturur, fakat bu durum süper akışkan için geçerli değil.

Aşağıdaki görselde de görebileceğiniz gibi, polaritonların akışı normal koşullar altında dalgalar halinde bozunuma uğrarken, aynı şey süper akışkanlarda meydana gelmiyor.

 

Polariton akımının süper akışkan olmayan bir sıvıda (üst) ve süper akışkan içerisinde (alt) bir engelle karşılaştığındaki davranışı. /Görsel Kaynak: Polytechnique Montreal

Süper akışkanlarda, türbülans engelin çevresinde baskılanır, böylece akım değişmeden yoluna devam edebilir.

Araştırmacılara göre bu çalışma, kuantum hidrodinamik alanındaki yeni çalışmalara giden yola yeni taşlar döşemekle kalmıyor, LED’ler, güneş panelleri ve lazerleri gibi süper iletken malzemelerin üretimi gibi gelecekteki gelişmiş teknolojiler için oda sıcaklığında çalışan polariton cihazlarına giden yolu da aralıyor.

Kaynak: BilimFili.com” Oda Sıcaklığında Işık ve Maddeden Oluşan Süper Akışkan Elde Edildi”

https://bilimfili.com/oda-sicakliginda-isik-ve-maddeden-olusan-super-akiskan-elde-edildi/

215 Paylaşımlar

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir

Solve : *
12 + 29 =


This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.