Yavaşlatılan çıplak iyonlar, gerilmiş ultra ince oksit ve biçim değiştiren damlacıklar; yeni fiziksel davranışların önce hız, geometri ve çevre koşullarını denetlemekle açıldığını gösteriyor.
Bilim··Sabah
Hızlandırıcıdan tuzağa kadar bütün yol
Darmstadt Teknik Üniversitesi ile GSI Ağır İyon Araştırma Merkezi'nin HITRAP sonucu, tüm elektronları sıyrılmış argon çekirdeklerini ölçüm yapılabilecek kadar yavaş bir duruma getiren zincirin tamamını bir araya getiriyor. İyonlar hızlandırıcıda ışık hızının yaklaşık yüzde 30'una ulaşıyor; bir Penning tuzağında yakalanabilmeleri için kinetik enerjileri yaklaşık 10.000 kat azaltılıyor. Ardından 387 milimetre uzunluğundaki soğutma tuzağında birkaç saniye depolanıyor ve soğuk elektronların iyonların hareket enerjisini almasıyla daha da hazırlanıyor. Ekip bunu, hızlandırıcıda üretilen yüksek yüklü iyonların tuzaklanmasına kadar bütün yolun ilk gösterimi ve böyle bir Penning tuzağında yüksek yüklü iyonların ilk elektron soğutması olarak bildiriyor. Tesisin ilk kullanıcı deneyi yavaş altın iyonlarını malzeme bilimine taşıdı. Buradaki haber yeni bir fizik sabiti ya da kuram sınaması değil; daha sonraki duyarlı deneylerin kullanabileceği, hız ve bekleme süresi denetlenmiş bir iyon kaynağının çalışması.[1]
İncelik ve gerilim ayrı bir manyetik sınır açtı
Rutenyum dioksit çalışması aynı denetim fikrini katı bir malzemeye uyguluyor. Yığın ve kalın film RuO₂ için biriken deneysel kanıt manyetik düzen bulunmadığına işaret ederken, araştırmacılar alttaşın örgü gerilimi altında tuttuğu 2,7 nanometrelik epitaksiyel katmanları spin ve açı ayrımlı fotoemisyonla inceledi. Ölçüm, momentuma göre değişen ayna-tek ve ayna-çift bileşenlerin birlikte bulunduğu bir spin dokusu verdi. Yayımlanan simetri çözümlemesi mıknatıslık dışı kökenleri eliyor; buna karşılık gözlenen düzenin zayıf ferromıknatıslık mı yoksa altermıknatıslık mı olduğu ayrılabilmiş değil. Deney yaklaşık 15 kelvinde yapıldı ve oda sıcaklığındaki davranış bilinmiyor. Bu nedenle sonuç, yığın RuO₂ hakkındaki eski iddiaları geri getirmiyor. Daha dar bir fiziksel pencere tarif ediyor: çok ince, bütünüyle gerilim altında ve soğuk bir katmanda görülen spin dokusu. Kalınlık, alttaş gerilimi ve sıcaklık birlikte sabitlenince, daha kalın örneklerde görünmeyen durum ölçülebilir hâle geliyor.[2]
Bir damlacığın çevresi davranışa dönüştü
New York Üniversitesi'nin su içindeki yağ damlacıkları ise çevre koşullarını doğrudan bir biçim düğmesine çeviriyor. P123 adlı amfifilik blok kopolimer eklendiğinde küresel damlacıklar çiçeğe benzeyen yapılara, dallara, halterlere, disklere ve kâselere dönüşüyor. Kopolimer derişimi ya da sıcaklık değiştirilerek geçişler iki yönde yürütülebiliyor; aynı boydaki damlacık toplulukları bunu eşzamanlı yapabiliyor. Uygun koşullarda damlacık içe katlanıyor, çevresindeki suyu ve asılı tanecikleri içine alıyor. Araştırmacıların hücresel makropinositoza benzettiği bu davranışta hücre düzenekleri bulunmuyor; arayüzde kopolimerlerin kendiliğinden toplanması ile damlacığın genişlemesi birlikte çalışıyor. Elde edilen biçimler ışıkla polimerleştirilerek sabitlenebiliyor. Üç haber farklı maddeleri aynı araştırma çizgisinde buluşturuyor: HITRAP enerji ve hızı, RuO₂ geometrik sınırı ve gerilimi, damlacık sistemi ise kimyasal çevreyi denetliyor. Sonuçların hiçbiri başlı başına bitmiş bir aygıt değil; her biri daha önce erişilemeyen bir davranışı tekrarlanabilir bir deney penceresine yerleştiriyor. Üçünde de deney düzeneği, gözlenen davranış kadar o davranışı erişilebilir kılan sınır koşullarını tanımlıyor. Karşılaştırmanın ortak birimi, malzemenin adı değil, erişim koşullarının tanımıdır.[3], [1], [2]
İlgili köşe yazıları
Bu gündem hakkında daha fazla bilgi için ilgili köşe yazılarını okuyabilirsiniz.
