Fizikçiler Elektronik Kristallerde Yeni ve Garip Bir Geçiş Türü Gözlemlediler

Temel bilimin bize öğrettiği gibi, sıcaklıktaki değişiklikler faz geçişlerine neden olabilir. Örneğin suyun dondurucu soğukta buz olarak katılaşması gibi.



Ancak bazı durumlarda malzemenin soğuması veya ısınmasına bağlı olarak değişimi tetikleyen sıcaklık farklıdır. Bu histerezis döngüsü olarak bilinir ve araştırmacılar bu fenomenin tuhaf ve tamamen yeni bir örneğini keşfettiklerini düşünüyorlar.

EuTe 4 adı verilen katmanlı bir bileşik kristal katı madde...

EuTe 4, devasa sıcaklık aralıkları ve parlak lazer ışığı oluşturmak üzere konuşlandırılmış hızlı hareket eden yüklü parçacıkları ateşlemek için bir kilometre uzunluk gerektiren bir geçiş.


Böyle bir laboratuvar düzeneği sayesinde bilim adamları, EuTe 4 için histerezis döngüsünün en az 400 Kelvin'lik dev bir sıcaklık aralığını kapsadığını fark ettiler.


Massachusetts Teknoloji Enstitüsü'nden (MIT) fizikçi Baiqing Lyu, "Bu bulgu hemen dikkatimizi çekti ve EuTe 4 ün birleşik deneysel ve teorik karakterizasyonu, kristallerde meydana gelebilecek histeretik geçişlerin türü hakkındaki geleneksel bilgeliğe meydan okuyor" diyor.


Ölçülen sıcaklık aralığı boyunca malzemedeki elektronik veya kafes yapısında herhangi bir değişiklik olmadı.


Bu keşfin ilk günleri olmasına rağmen, ekibin neler olabileceğine dair birkaç fikri var: EuTe 4'te elektronların belirli bir şekilde düzenlenmesi, ikincil bir elektronik kristalin oluşmasına neden oluyor ve bu ikinci katman hareket edip yer değiştirirken histerezis döngüsünde farklı konfigürasyonlar oluşturuyor.


Daha ileri deneyler, araştırmacıların kristalleri soğutarak veya ısıtarak malzemenin elektrik direncini önemli ölçüde değiştirebildiklerini gösterdi -garip ve beklenmedik bir şeyin başka bir göstergesi-.

MIT'den fizikçi Alfred Zong , "Bu gözlem bize, malzemenin elektriksel özelliğinin bir şekilde termal geçmişinin bir hafızasına sahip olduğunu ve mikroskobik olarak malzemenin özelliklerinin geçmişte farklı bir sıcaklıktan gelen özellikleri koruyabildiğini gösteriyor" diyor.


Araştırma, Fiziksel İnceleme Mektuplarında yayınlandı .

Kaynak: https://www.sciencealert.com/electronic-crystals-can-undergo-a-weird-new-type-of-transition