Dört Boyutta ‘Işık Hızında’ Hareket Eden Elektronlar İlk Kez Keşfedildi

Dört Boyutta 'Işık Hızında' Hareket Eden Elektronlar İlk Kez Keşfedildi

Dört Boyutta ‘Işık Hızında’ Hareket Eden Elektronlar İlk Kez Keşfedildi

Elektronların anlaşılması zor davranışları nihayet gerçek maddedeki normal faaliyetlerinden ayrıştırıldı.

Ehime Üniversitesi’nden Prof Ryuhei Oka liderliğindeki bir fizikçi ekibi, bis(ethylenedithio)-tetrathiafulvalene adı verilen süper iletken bir polimerde Dirac elektronunu ölçtü. Bu neredeyse kütlesiz elektronlar foton gibi davranır ve ışık hızında salınım yapabilirler.



Bununla birlikte, Dirac elektronunun potansiyelinden faydalanmak için onu daha derinlemesine anlamak gerekir. Dirac elektronu standart elektronla birlikte var olduğundan, birini ya da diğerini doğru bir şekilde tespit etmek ve ölçmek çok zordur.

Oka ve meslektaşları elektron spin rezonansı adı verilen bir özellikten yararlanmanın bir yolunu buldular. Elektronlar dönen yüklü parçacıklardır. Bu dönen yük dağılımı, her elektronun bir manyetik dipol sergilediği anlamına gelir. Bu nedenle, bir malzemeye manyetik alan uygulandığında, bu malzemedeki eşleşmemiş elektronların spini ile etkileşime girebilir ve spin durumlarını değiştirebilir.

Bu teknik, fizikçilerin eşleşmemiş elektronları tespit etmesine ve gözlemlemesine olanak tanır. Oka ve meslektaşlarının keşfettiği gibi, bu teknik bis(etilenedithio)-tetrathiafulvalene’deki Dirac elektronunun davranışını doğrudan gözlemlemek ve onu standart elektrondan farklı bir spin sistemi olarak ayırt etmek için de kullanılabilir.

Ekip, Dirac elektronunun tam olarak anlaşılabilmesi için dört boyutta tanımlanması gerektiğini buldu: X, Y ve Z eksenlerinin standart üç uzamsal boyutuna ek olarak, elektronun enerji seviyeleri dördüncü boyutu oluşturuyor.

Araştırmacıların makalelerinde açıkladıkları gibi, ‘üç boyutlu bant yapıları dört boyutlu uzayda tanımlanamadığından, burada önerilen analitik yöntem, bu tür bant yapıları hakkında diğer yöntemlerden elde edilemeyen önemli ve anlaşılabilir bilgileri sunmak için genel bir yol sağlar’.

Araştırmacılar, Dirac elektronunu bu boyutlar temelinde analiz ederek, daha önce bilmediğimiz bir şeyi ortaya çıkarmayı başardılar. Dirac elektronunun hızı sabit olmayıp, malzeme içindeki sıcaklığa ve manyetik alanın açısına bağlıdır.

Bu, Dirac elektronunun davranışını anlamak için artık bulmacanın bir parçasına daha sahip olduğumuz anlamına geliyor.

Derleyen: Deniz KAFKAS

Kaynak: Dört Boyutta ‘Işık Hızında’ Hareket Eden Elektronlar İlk Kez Keşfedildi

Fizikçi Evrende Karanlık Madde Olmadığını ve 27 Milyar Yaşında Olduğunu İddia Etti

Fizikçi Evrende Karanlık Madde Olmadığını ve 27 Milyar Yaşında Olduğunu İddia Etti

Bir yanıt yazın

Bu site, istenmeyenleri azaltmak için Akismet kullanıyor. Yorum verilerinizin nasıl işlendiği hakkında daha fazla bilgi edinin.

Çok Okunan Yazılar