Son Aramalarınız TEMİZLE
    Genel Hızlı Tercihler Sıfırla
    Header'ı Tuttur
    Header'da Teknoloji Gündemi
    Anasayfa
    Büyük Slayt ve Popüler Haberler
    Döşeme Stili Ana Akış
    Kaydırarak Daha Fazla İçerik Yükle
    İçerikleri Yeni Sekmede Aç
    Detay Sayfaları
    Kaydırarak Sonraki Habere Geçiş
    Renk Seçenekleri
    Gece Modu (Koyu Tema)
    Sadece Videolar için Gece Modu
    Anlık Bildirim

    Topolojik materyallerin tuhaf dünyası

    Topolojik materyaller sıra dışı özellikleri ile fizikçilerin ilgi odağı olmuş durumda. Bilim insanları geleceğin işlemci teknolojisinde bu materyallerin büyük payının olacağını tahmin ediyorlar.
    2 yıl
    2,5b
    1
    2
    Diğer B...
    Abone ol
    Yazar


    Yeni teknolojiler genelikle sıra dışı buluşların ardından ortaya çıkmaya başlıyor. Yoğun madde fiziği alanında çalışan bir bilim insanı için bu sıra dışı buluşlar çoğu zaman yeni bir özelliğe sahip materyaller oluyor. Topolojik materyaller de özelikleri itibariyle  kendi çalışma alanına bütün fizikçileri çekmiş durumda. Ortalama etki yaratan teknolojik gelişmelere oranla topolojik materyaller gelecek için büyük potansiyel vaat ediyor. 

    Topolojik materyaller nedir? 

    Topolojik materyallerin ne olduğunun anlaşılması için biraz geçmişe gitmemiz gerekiyor. Klasik bir sınıflandırma olarak malzemeleri elektriksel özellikleri açısından iletken ve yalıtkan olarak sınıflandırıyoruz. Maddelerin iletkenliği, yalıtkanlığı ve bunun derecesini de bant kuramı, serbest elektron kuramı gibi teoriler ile açıklamaya çalışıyoruz.  Bu geleneksel sınıflandırma günümüze kadar da devam etti.
    1879 yılında Edwin Hall üzerinde elektrik akımı olan bir metalde (x boyutu), bu akıma dik bir manyetik alan uygulandığında (y boyutu), bu iki bileşene dik bir boyutta (z boyutu) bir potansiyel fark oluştuğunu gözlemledi. Hall etkisi oldukça bilinen bir etkidir. Bu gözlemden 100 yıl sonra Klaus Von Klitzing, Kuantum Hall Etkisini keşfetti. Klitzing neredeyse iki boyutlu kabul edilebilecek çok ince bir yüzeye, mutlak sıfıra yakın sıcaklıklarda oldukça güçlü bir manyetik alan uyguladı ve yüzey üzerinden geçen akımla 3. Boyutta oluşan voltaj arasındaki ilişkinin kuantize olduğunu fark etti. Bunun dışında bu deneyde yeni bantlar keşfedildi ve belki de en önemlisi 2 boyutlu levhanın kenarlarında doğrusal bantlar oluşmuştu.  Bu olayların devamında güçlü bir manyetik alan olmadan ve oda sıcaklığında da bu tarz etkileri gözleyebileceğimiz materyaller olduğu keşfedildi. Bu materyallere topolojik yalıtkanlar diyoruz. 
    Maddelerin fiziksel fazlarını matematiksel bir düşünceyle açıklayan 3 bilim insanı David Thouless, Ducan Haldane ve Michael Kosterlitz 2016 yılında madedelerin topolojik fazları üzerine çalışmalarıyla Nobel ödülüne layık görüldüler. Bugün ise topolojik materyaller yoğun madde fizikçilerinin çalıştığı en popüler konu olmuş durumda. Topolojik maddeler yıllarca bilinenin aksine 2 boyutlu kabul edilebilecek incelikte yapıların termal dalgalanmalardan etkilenmeyeceği ve mevcut faz yapısının özelliklerini koruyabileceğini de ortaya çıkardı. Madde herhangi bir darbe veya kuvvete maruz kaldığında hasar gören yeri doğrudan bir girdap oluşturuyor ve elektronlar o bölgeye doğru akıp girdap şeklinde bir yönelim gösteriyorlar. Bu sayede mevcut özelliklerini yüksek sıcaklık ve darbelerde koruyabiliyorlar. Böyle keskin özelliklere rağmen bazı materyallerin topolojik materyaller sınıfına girip girmediği ise bir tartışma konusu.
    İlginizi Çekebilir Avatar Kuantum sistemleri daha iyi simüle edebilen yeni bir yöntem geliştirildi

    Sıra dışı özellikler

    Topolojik materyallerin üzerinde en çok araştırma yapılanı topolojik yalıtkanlardır. İç bölgesinde yalıtkan, fakat yüzeyinde veya 2 boyutlu ise kenarlarında süper iletken özelliği gösteren bu sıra dışı malzemeler aynı zamanda sıcaklığa ve darbelere karşı da oldukça dayanıklı bir yapı sergiliyor. Bu özellikleriyle bir elektronik mühendisinin isteyebileceği birçok şeyi aynı anda barındırdığını söyleyebiliriz. Bu açıdan bakıldığında topolojik yalıtkanların özellikle grafen ile avantajlarını ve dezavantajlarını gösteren bir çok karşılaştırma araştırması ortaya çıktı. 
     

    Kullanım Alanları

    Bilim insanları bilgi teknolojisinde devrim yaratan silikon tabanlı işlemcilerin gelişim açısından sonlara yaklaştığını düşünmekteler. Özellikle Moore Kanunu’nun geçerliğini kaybetmeye başladığı günümüzde artan enerji ve hesaplama ihtiyacı için yeni teknolojilere ihtiyaç duyulmaktadır. Bu noktada iki veri göze çarpıyor. Birincisi; bulut teknolojisi, sunucu çiftlikleri gibi modern hizmetlerin kapasitesi ihtiyaçlar doğrultusunda her yıl %70 oranında artmaktadır ve silikon tabanlı bilgisayar teknolojisinin bu durumu sürdürülebilir şekilde çözmesi olanaksız görünmektedir. İkinci olarak ise bilgisayar teknolojisini oluşturan silikon tabanlı işlemcileri kullanan cihazların tükettiği enerji, dünyanın tükettiği toplam enerjinin %5’ine denk gelmektedir ve bu miktar her 10 yılda bir 2 katına çıkmaktadır. Bilim insanları bu iki noktadan yola çıkarak az enerji tüketen fakat yüksek hızda ve işlem kapasitesinde işlemci geliştirmek üzere yoğun bir şekilde çalışmaktalar.
     
    Transistörler işlemcilerin temel birimleridir ve yapılarında temel olarak silikon gibi yarı iletkenler vardır. Yarı iletken teknolojisinde transistörlerde oluşan akımlarda elektronlar dirençle karşılaştıkları için normalde ihtiyaçları olan enerjiden daha çok enerjiye ihtiyaç duyarlar ve bu enerjinin bir bölümü istenmedik bir şekilde ısıya dönüşür. Topolojik yalıtkanlar bu noktada devreye girmektedir. Kenarlarından elektronları dirençsiz bir şekilde iletebilmeleri sayesinde oldukça düşük enerjilerde çalışacak bir işlemci teknolojisi geliştirmeye yardım edebilirler. Aşağıdaki videoda bu durum basit bir animasyon ile anlatılmaktadır.
    Topolojik materyallerin 20 yıl içerisinde her elektronik ürünün kullandığı vazgeçilmez teknolojilerden biri konumuna ulaşacağı düşünülmektedir. Günümüzde laboratuvar ortamında topolojik kuantum kapatitörler, topolojik sensörler gibi icatlar üretilebilmektedir. Elektriksel özellikleri dışında sağlamlığı ile de avantaj kazanan  topolojik materyallerin bir diğer kullanım alanı ise nanoteller olacağı öngörülüyor. 
    Topolojik materyallerin ortaya çıkması ile birlikte kimyasal özellikleri de merak konusu haline geldi. Niobyum Fosfat'ın iyi bir katalizör olduğu ortaya çıktı. Bunun dışında kimya alanında özellikle depolama teknolojilerinde topolojik materyallerin katkısının görüleceği belirtiliyor. Bilim insanları topolojik materyallerin kuantum bilgisayarların yüksek depolama ihtiyacına ve belirsiz bit problemlerine çözüm olacağını düşünüyor.


    https://www.acs.org/content/acs/en/pressroom/presspacs/2018/acs-presspac-june-27-2018/bizarre-world-of-topological-materials.html Yorum Yaz Bu haberi, mobil uygulamamızı kullanarak indirip,
    istediğiniz zaman (çevrim dışı bile) okuyabilirsiniz:
    DH Android Uygulamasını İndir DH iOS Uygulamasını İndir
    Yorumlar (1) Yorum Yaz Forumda Gör
    Metalürji mühendisliği bölümlerinde bu topolojik materyaller okutuluyor mu acaba ?
    Merhaba



    Lisans düzeyinde ders olarak müfredatta bulunmuyor fakat lisansüstü eğitimde örneğin Erzurum Üniversitesinde programın içerisinde seçmeli ders olarak gördüğümü hatırlıyorum.
    Yorum Yaz Forumda Yanıtla
    Sorgu:
    Önceki ve Sonraki İçerikler
    Daha Yeniler 2 yıl İspanya’da bir Drone hayat kurtardı 2 yıl Otonom drone'larla yasa dışı balıkçılığa engel olunabilir 2 yıl Razer’dan üst seviye Mamba Elite oyuncu faresi 2 yıl Xiaomi’den akıllı kombi 2 yıl LG, IFA 2018'de yeni XBOOM ses ürünlerini tanıtacak 2 yıl Karşınızda GeForce RTX 2080 Ti, RTX 2080 ve RTX 2070 ekran kartları 2 yıl Windows 10'daki Yapışkan Notlar uygulaması iOS ve Android'e geliyor 2 yıl Yürüyüşçüler ve koşucular için üretilen kızaklı sırt çantası, ağır yükleri daha kolay taşımanızı sağlıyor 2 yıl Monster'da Bu Hafta - Playerunknown's Battlegrounds 2 yıl Yeni nesil Peugeot 208 bu tasarımla gelebilir 2 yıl Huawei Mate 20 Lite'ın yeni görselleri, cihazın teknik özelliklerini ortaya çıkardı 2 yıl Elon Musk: Önümüzdeki üç yıl içinde 25 bin dolarlık bir Tesla üretebiliriz 2 yıl İnsan evriminin günümüzdeki etkileyici örneklerinden biri: Endonezya'daki Bajau halkı 2 yıl PlayStation 5, 2019'un sonunda gelebilir 2 yıl Xiaomi Pocophone F1 özellikleri sızdırıldı 2 yıl Tesla otomobilleri gelecek güncelleme ile birlikte video oynatabilecek 2 yıl Mısır'da girdiğiniz siteler hapis cezası almanıza sebep olabilir 2 yıl Xiaomi Mi MIX 3 görüntüleri sızdı: Tamamen ekrandan oluşan tasarım ve ekrandan parmak izi okuma 2 yıl İBB’nin mobil Kurban uygulaması kullanıcıyla buluştu 2 yıl Apple Store'da aşırı ısınan iPad bataryası reaksiyon gösterdi: 3 kişi yaralandı! 2 yıl GÖRÜNTÜLENEN Topolojik materyallerin tuhaf dünyası Sonraki Dev turp bitkisindeki bileşenler, kalp-damar sağlığına iyi geliyor 2 yıl MediaTek Helio P80 ve P90 geliyor 2 yıl Norveç ordusu sınır güvenliğini elektrikli bisikletlerle sağlayacak 2 yıl Zam yok! Steam artan kur farkını fiyatlara yansıtmayacak! 2 yıl Motorola Çin’e özel bir hoparlör hazırlığında 2 yıl ABD'deki bir üniversite bütün yurt odalarına sesli asistan yerleştirecek 2 yıl Venezuela'nın yeni para birimi Petro Coin için detaylar belli oldu 2 yıl Akıllı hoparlör pazarında Çin etkisi 2 yıl Intel'in yeni performans canavarı: Core i9-9900K 2 yıl Bu dizüstü sadece 970 gram! "Acer Swift 5 incelemesi" 2 yıl Google, çok eleştirilen konum izleme politikasını güncelledi 2 yıl RTX 2070’in fiyatı ve özellikleri sızdı | Tüm RTX 20X0 fiyatları 2 yıl Huawei P20 Pro renk yelpazesi genişliyor 2 yıl Renault, Logan'a sınıf atlattı: Karşınızda Renault Logan Stepway 2 yıl Telefon kredi vadelerinin 6 ayla sınırlanması satın alım tercihinizi etkiler mi? [Anket#21] 2 yıl Nefes kesen Güneş patlamaları 2 yıl Samsung'un katlanabilir akıllı telefonunun tasarımı nasıl olacak? 2 yıl ABD'li senatörler internet devlerinin, indirilebilen silah tasarımlarını silmesini istiyor 2 yıl Kontakt lensler çevre kirliliğine yol açıyor 2 yıl Oppo R17 Pro'nun üçlü kamerası yayınlanan resmi video ile görüntülendi Daha Eskiler
    Alternatif Görünümler Geri Bildirim
    Yeni Haber
    şimdi