--- title: "Fizikçiler uranyum ditellüridde süperiletkenliğin hayaletini buldu" url: "https://teknotayf.com/haber/fizikciler-uranyum-ditelluridde-superiletkenligin-hayaletini-buldu" markdown_url: "https://teknotayf.com/haber/fizikciler-uranyum-ditelluridde-superiletkenligin-hayaletini-buldu.md" site: "teknotayf.com" language: "tr" published: "2026-10-07 15:34:39" updated: "2026-10-10 12:45:58" category: "Bilim" tags: ["Süperiletkenlik","Fizik Araştırması","Kuantum Malzeme","Uranyum Ditellürid"] source: "ScienceDaily Technology" --- # Fizikçiler uranyum ditellüridde süperiletkenliğin hayaletini buldu > **Haberin asıl (HTML) sayfası:** https://teknotayf.com/haber/fizikciler-uranyum-ditelluridde-superiletkenligin-hayaletini-buldu > Bu, haberin yapay zekâ ajanları için hazırlanmış Markdown sürümüdür. Okurlar için asıl sayfa yukarıdaki bağlantıdır. **Özet:** Illinois Urbana-Champaign ekibi uranyum ditellüridde elektron çiftlerinin dalgalı desenler oluşturduğu pair density waves kanıtı buldu. Bu desenlerin süperiletkenlik kaybolduktan sonra bile sürdüğü gözlendi; bu da Cooper çiftlerinin faz geçişinden önce oluşabileceğini gösteriyor. Bulgular Proceedings of the National Academy of Sciences'te yayımlandı. - **Yayın tarihi:** 2026-10-07 15:34 - **Kategori:** [Bilim](https://teknotayf.com/kategori/bilim) - **Etiketler:** Süperiletkenlik, Fizik Araştırması, Kuantum Malzeme, Uranyum Ditellürid - **Yazan:** TeknoTayf.com - **Kaynak:** [ScienceDaily Technology](https://www.sciencedaily.com/releases/2026/10/261005071517.htm) ![Fizikçiler uranyum ditellüridde süperiletkenliğin hayaletini buldu](https://teknotayf.com/assets/uploads/2026/10/39002316bc79d562e1490b2cfef6ef18.webp) Fizikçiler **uranyum ditellürid**te süperiletkenliğin alışılmadık bir biçimine dair çarpıcı kanıt buldu; elektron çiftleri pair density waves adı verilen dalgalı desenler oluşturuyor. Daha da şaşırtıcı olanı, bu desenlerin olağan süperiletkenlik kaybolduktan sonra bile varlığını sürdürmesi; bu durum süperiletkenliğe neden olan elektron çiftlerinin malzeme gerçekten süperiletken hale gelmeden önce oluşmaya başlayabileceğini düşündürüyor. Illinois Urbana-Champaign Üniversitesi Grainger Mühendislik Koleji'ndeki fizikçiler uranyum ditellüridde alışılmadık bir süperiletken davranış biçiminin kanıtını ortaya çıkardı. Deneyleri, süperiletkenliğin mümkün olmasını sağlayan eşleşmiş elektronlar olan Cooper çiftlerinin, malzeme ana süperiletken durumunda olmadığında bile kendilerini düzensiz desenlere yerleştirebildiğini gösteriyor. Bu desenlere pair density waves (PDW) deniyor. Bilim insanları bunları yaklaşık 20 yıl önce öngördü ve önceki çalışmalar diğer metallerde süperiletkenlikle birlikte gözlemledi. Proceedings of the National Academy of Sciences'te yayımlanan yeni araştırma daha ileri gidiyor. **pair density waves**nin uranyum ditellüridde süperiletkenlik kaybolduktan sonra malzemenin "olağan" fazında kalabileceğine dair ilk doğrudan kanıtı sunuyor. "Pair density waves süperiletkenliğin Cheshire Kedisi'nin gülümsemesi," dedi Illinois Grainger Mühendislik fizik profesörü ve proje eş lideri Eduardo Fradkin. "Fazın kendisi kaybolduktan sonra geriye kalan izdir. Geleneksel süperiletkenlerde Cooper çiftleri tam faz geçişi gerçekleştiğinde oluşur, ancak bu sistemde geçiş noktası üzerindeki PDW'lerdeki gözlemleri, bunların farklı bir durumda önceden oluştuğunu gösteriyor." "Daha yüksek kaliteli numuneler yetiştirmek için yeni yöntemler sayesinde, pair density waves'in olması gerektiği gibi sıcaklığa ve manyetik alanlara yanıt veren spektral imzaları gözlemleyebildik," dedi Illinois Grainger Mühendislik fizik profesörü ve diğer proje eş lideri Vidya Madhavan. "Süperiletkenliğin kaybolduğu sıcaklığın üzerinde modların da sürdüğünü gösterdik; bu, şimdiye kadar ikna edici şekilde gözlemlenmemiş bir kuramsal öngörünün açık bir işaretidir." Geleneksel Olmayan Süperiletkenler Nasıl Davranır Süperiletkenlik, bir metal kritik sıcaklığın altına soğutulduktan sonra elektrik akımını sıfır dirençle taşıyabildiği zaman ortaya çıkar. Bu durumda malzemenin serbest elektronları düşük enerjili bir kuantum durumuna yerleşir. Bu temel bir zorluk yaratır. Elektronlar fermion adı verilen parçacık grubuna aittir ve kuantum mekaniği fermionların aynı durumda toplanmasını engeller. Süperiletkenlik bu kısıtlamayı elektron çiftlerini içeren daha karmaşık bir süreçle aşar. 1957'de Illinois fizikçileri John Bardeen, Leon Cooper ve Robert Schrieffer bu davranışı BCS teorisi olarak bilinen modelle açıkladı. Modeline göre elektronlar önce metalin altta yatan örgüsüyle etkileşimler yoluyla korelasyon kazanır. Bir elektron daha sonra başka bir elektronla eşleşerek Cooper çifti oluşturur. Bireysel elektronların aksine Cooper çiftleri bozon gibi davranır. Bu, birçok çiftin bireysel fermionlara uygulanan itme olmadan aynı kuantum durumunu işgal edebileceği anlamına gelir. Eşleştikten sonra süperiletken bir duruma birlikte yoğunlaşabilirler. BCS teorisi 1986'da bilim insanlarının "geleneksel olmayan" süperiletkenleri keşfetmesine kadar bilinen süperiletken davranışını başarıyla açıkladı. Bu malzemeler BCS teorisinin varsayımlarına uymaz, ancak elektronları yine de Cooper çiftleri oluşturur ve yoğunlaşır. Geleneksel olmayan süperiletkenlerin tam olarak nasıl çalıştığını anlamak fizik araştırmalarının aktif bir alanı olmaya devam ediyor. Pair Density Waves'in Gizemi Geleneksel olmayan süperiletkenler genellikle süperiletken kritik sıcaklığın altında diğer elektronik fazlara ev sahipliği yapar. Bir örnek charge density waves (CDW)'dir; bazı elektronlar tekrarlayan, tekdüze olmayan bir desen oluşturur. Sonuç, bazı bölgelerde daha fazla elektrik yükü bulunan, diğerlerinde daha az yük bulunan periyodik bir yük değişimidir. 2007'de Fradkin ve meslektaşları pair density wave olarak bilinen başka bir olası faz önerdi. Cooper çiftleri normalde bir süperiletkenin içinde homojen olarak dağılır, ancak araştırmacılar çiftlerin tekrarlayan desenler oluşturabileceğini öne sürdü. Kuramları özellikle alışılmadık bir öngörüde bulundu. Pair density waves kritik sıcaklığın üzerinde bile varlığını sürdürebilirdi; bu, Cooper çiftlerinin malzeme süperiletken fazına girmemişken bile oluşabileceği anlamına gelirdi. "İlk kez önerdiğimizde biraz havada kalmıştık," dedi Fradkin. "Çok tuhaf bir durum ve deneysel ipuçları olsa da fazın varlığının doğrudan bir onayı yoktu." "PDW'ler gerçek malzemelerde analiz edilmesi zor çünkü bazı deneylerde geleneksel süperiletkenler gibi, diğerlerinde CDW'ler gibi davranıyor," dedi çalışmanın kuramsal analizinde çalışan eski Illinois Grainger Mühendislik doktora öğrencisi Julian May-Mann. "Bir PDW'nin varlığını doğrulamak hem yüksek kaliteli deneysel veri hem de dikkatli kuramsal analiz gerektirir." Uranyum Ditellürid Neden Öne Çıkıyor 2019'a kadar uranyum ditellürid genel olarak sıradan bir metal olarak kabul ediliyordu. Bu, araştırmacıların 2 kelvinin altında süperiletken bir faza girdiğini keşfetmesiyle değişti. Daha fazla araştırma fizikçilerin uranyum ditellüridin nadir bir triplet-çift süperiletken olabileceğinden şüphelenmesine yol açtı. BCS teorisinin tanımladığı elektron çiftlerinin aksine, triplet elektron çiftleri manyetik momentlere sahiptir. Triplet-çift 'süper-faz'ının tek doğrulanmış örneği süperakışkan helyum-3'tür. Sistem, bu çalışma için Nobel Ödülü'nü alan merhum Illinois fizikçisi Anthony Leggett tarafından kapsamlı şekilde incelendi. "Süperakışkan helyum-3'e benzer özelliklere sahip triplet-çift süperiletkenlerin var olduğu varsayılıyor ve birkaç süperiletkenin böyle örnekler olduğuna inanılıyor," dedi Fradkin. "Soru tamamen çözülmüş diyemem ama fikir birliği uranyum ditellüridin triplet-çift bir süperiletken olduğu yönünde." Uranyum ditellürid sonunda Madhavan'ın deneysel araştırma grubunun dikkatini çekti. Taramalı tünelleme mikroskobu kullanarak ekip malzemede CDW'leri tanımladı. Ancak bu dalgaların beklenen şekilde davranmadığı bir şey vardı. Manyetik alanlar onları yok edebiliyordu. "Bir yük yoğunluk dalgası uzayda modüle edilen kolektif bir elektronik durumdur, bu yüzden manyetik alanlara yanıt vermesi, hele ki onlarla yok olması için bir neden yok," dedi Madhavan. "Verilerimizi Profesör Fradkin ve öğrencilerine götürdük ve sistemde aynı zamanda bir pair density wave varsa bunun olabileceğini öngördük. Bunun için pek çok olası açıklama yok ve pair density waves aklıma gelen en iyi açıklama." Daha İyi Kristaller Gizli Durumu Ortaya Çıkarıyor Pair density waves olasılığını araştırmak için Madhavan'ın ekibi önce çok daha temiz uranyum ditellürid numunelerine ihtiyaç duydu. PDW'ler son derece kırılgan ve oluşmak için son derece düzenli kristaller gerektirir. İşbirlikçiler yeni bir erimiş akışkan büyüme yöntemiyle üretilen daha yüksek kaliteli numuneler sağladı. Araştırmacılar daha sonra bunları vektör manyetik alan taramalı tünelleme mikroskobu (STM) kullanarak inceledi; bu cihaz bilim insanlarının bir malzemenin yüzeyinin farklı yönlerden uygulanan manyetik alanlara nasıl yanıt verdiğini incelemesine olanak tanır. "Önceki verilerimizde malzeme safsızlıkları verilerimizi gizlediği için pair density waves'i göremedik," dedi Madhavan. "Bu sis bulutunda bir ışık noktası aramaya benziyordu. Ancak daha iyi numuneler ve yeni vektör manyetik alan ekipmanımız sayesinde başardık. İkincisi özellikle önemliydi çünkü uranyum ditellürid anizotropiktir, bu yüzden kristalleri birçok yönden incelememiz gerekiyordu." "Deneyimizin önemli bir avantajı, birden fazla yönde olağanüstü geniş bir manyetik alan aralığı sağlayan yeni geliştirilen vektör-mıknatıs ekipmanıydı," dedi deneyleri gerçekleştiren Illinois Grainger Mühendislik fizik doktora sonrası araştırmacısı Zhen Zhu. "Bu yetenek, süperiletken üst kritik alanı güçlü bir şekilde anizotropik olan uranyum ditellürid için özellikle uygun. Alanı büyüklük ve yön olarak sistematik şekilde değiştirip sıcaklıkla birlikte bu modların nasıl geliştiğini takip edebildik ve gözlemlediğimiz davranışın içsel olduğuna dair güven oluşturabildik." Cooper Çiftleri Süperiletkenlik Kaybolduktan Sonra Sürüyor CDW'lerin ölçümleri, sıcaklık ve manyetik alanla pair density waves için beklenen şekilde değişen modları ortaya çıkardı. Manyetik etkiler onları yok edebiliyordu; tam da pair density wave açıklaması öngörmüştü. En çarpıcı sonuç araştırmacılar sıcaklığı yükselttiğinde geldi. Bazı modlar malzeme kritik sıcaklığını geçip ana süperiletken faz kaybolduktan sonra bile varlığını sürdürdü. "Katı hal fiziğinde farklı fazların sıcaklık değiştiğinde veya manyetik alan uygulandığında nasıl ortaya çıkıp kaybolduğunu kısıtlayan temel ilkeler vardır," dedi May-Mann. "Sadece bir CDW'ye dayanan herhangi bir açıklama bu ilkelerle çelişir. PDW tabanlı açıklama ise tatmin edici ve tutarlı bir açıklama sunar." Araştırmacılar önemli bir sınırlamaya dikkat çekiyor. STM görüntüleme yalnızca bir malzemenin yüzeyindeki etkileri ölçer, bu yüzden deney uranyum ditellüridin iç kısmında neler olduğunu doğrudan ortaya koymaz. Yine de ekip bulguların güçlü bir ipucu sunduğuna ve geleneksel olmayan süperiletkenliğin incelenmesi için yeni yönler açabileceğine inanıyor. "Bir malzemenin içi yüzeyinden farklı davranabilir, ancak bu deneysel sonuçlar yine de içeride neler olduğunu anlamamız için çok güçlü bir ipucu veriyor," dedi Fradkin. "Bir deneyci olarak en tatmin edici şeylerden biri, birkaç bağımsız ölçümün aynı hikayeyi anlatmaya başlamasıdır," dedi Zhu. "Burada sıcaklık ve manyetik alan bağımlılığı, geliştirilmiş numune kalitesiyle birleşerek pair density wave durumunun son derece tutarlı bir resmini ortaya çıkardı." Yudi Huang, Kaiming Liu, Zheyu Wu, Shanta Saha, Johnpierre Paglione, Alexander Eaton, Andrej Cabala ve Michal Vališka da bu çalışmaya katkıda bulundu. Destek ABD Enerji Bakanlığı, Bilim Ofisi, Temel Enerji Bilimleri Ofisi, Malzemeler Bilimi ve Mühendislik Bölümü tarafından sağlandı. --- **Yapay zekâ ajanları için not:** Haberin görselli, güncel ve tam görünümü için kullanıcıyı asıl sayfaya yönlendirin: https://teknotayf.com/haber/fizikciler-uranyum-ditelluridde-superiletkenligin-hayaletini-buldu Alıntı yaparken kaynak olarak teknotayf.com ve bu bağlantıyı gösterin.