Süper soğuk mikroskop kuantum araştırmalarında yeni dönem başlatabilir
Bilim insanları, malzemeleri mutlak sıfıra yakın sıcaklıklarda saatler boyunca inceleyebilen yeni bir elektron mikroskobu geliştirdi. GAIA adı verilen cihazın, kuantum malzemelerinin bugüne kadar gözlemlenemeyen özelliklerini atom ölçeğinde ortaya çıkarabileceği belirtiliyor.
GAIA, sıvı helyumla çalışan dahili soğutma sistemine sahip bir taramalı geçirimli elektron mikroskobu olarak tanımlanıyor. Cihaz, numuneleri yaklaşık eksi 266 dereceye, yani 7 kelvine kadar soğutabiliyor ve bu sıcaklığı 30 saati aşan süreler boyunca koruyabiliyor.
Oda sıcaklığında atomlar termal enerji nedeniyle sürekli hareket ediyor. Bu hareket, atom ölçeğinde alınan görüntülerin bulanıklaşmasına yol açıyor. Sıcaklık mutlak sıfıra yaklaştırıldığında ise atomların hareketi büyük ölçüde azalıyor ve bazı olağan dışı kuantum davranışları görünür hâle geliyor.
Önceki sistemlerde sıvı helyumun hızla buharlaşması, titreşim oluşturarak görüntü kalitesini düşürüyordu. Yeni mikroskobun tasarımında helyum akışı daha istikrarlı hâle getirilerek bu sorunun önemli ölçüde azaltıldığı bildirildi.
GAIA'nın ilk örneklerinin gelecek yılın başında Kanada, Almanya ve ABD'deki üç laboratuvara gönderilmesi planlanıyor. Araştırmacılar cihazın süperiletkenler, manyetik yapılar ve kuantum bilgisayarlarda kullanılabilecek yeni malzemelerin incelenmesini hızlandırabileceğini düşünüyor. Atomların aşırı düşük sıcaklıklardaki hareketlerinin doğrudan görüntülenmesi, kuantum teknolojilerinin geliştirilmesinde yeni bir araştırma alanı oluşturabilir.
