Bir uzay-zaman kristalinin ilk filmi, Alman-Polonyalı bir araştırmacı ekibi tarafından başarıyla kaydedildi ve bu ilgi çekici yapıların bazı potansiyel kullanımlarına ışık tuttu.
Tanım olarak kristal, bileşenleri bir kafes içinde düzenlenmiş, oldukça organize mikroskobik bir yapı olan bir maddedir. Bir zaman kristalindeki düzen de aynıdır, ancak uzay yerine zamanda gözlemlenir. Yapı salınır ve değişir, periyodik olarak belirli bir duruma geri döner.
İkisini birleştirmenin sonucu bir uzay-zaman kristalidir. Çalışmada kullanılan kristal, bir demir-nikel alaşımı olan permalloy şeridi kullanılarak yapıldı ve içinden radyo frekansı akımı geçirdikleri küçük bir antene monte edildi. Çalışma 2021 yılında Physical Review Letters dergisinde yayımlandı.
Bu maddedeki elektronlar, bu faaliyetin bir sonucu olarak benzersiz uyarılma durumları geçirmiştir. Yarı parçacık magnon olarak bilinirler çünkü parçacık olmadıkları halde parçacık gibi davranırlar. Klasik bir uzay-zaman kristali olan bu maddedeki magnonlar, hem uzay hem de zamandaki düzenlerine periyodik olarak girip çıkarken gözlemlenebilir.
Pozna’daki Adam Mickiewicz Üniversitesi Fizik Fakültesi’nde araştırmacı olan ve aynı zamanda çalışmanın başyazarlarından biri olan Pawel Gruszecki yaptığı açıklamada, “Bu tür uzay-zaman kristallerinin ilk düşünülenden çok daha sağlam ve yaygın olduğunu göstermeyi başardık” dedi.
“İzole bir ortamın aksine, kristalimiz oda sıcaklığında yoğunlaşıyor ve parçacık etkileşimine izin veriyor. Ayrıca magnonik uzay-zaman kristali ile birlikte kullanılabilecek bir boyuta ulaştı. Gruszecki’ye göre bundan çok sayıda potansiyel kullanım çıkabilir.
Tekrarlayan malzeme yapısı oda sıcaklığında ve mikrometre boyutundaydı. Uzay-zaman kristallerinin, araştırmacıların sisteme attığı ek magnonlarla etkileşime girebileceğinin keşfi inanılmaz derecede heyecan vericiydi. 2020’de etkileşime girecek iki zaman kristali yaratılmıştı, ancak bu çalışma, yarı parçacıkların bir uzay-zaman kristaliyle nasıl etkileşime girdiğini ilk kez incelediğimizi gösteriyor.
“Uzay ve zamanda düzenli olarak oluşan magnon örüntüsüne daha fazla magnon gönderdik ve sonuçta dağıldılar. Bizim de gösterebildiğimiz gibi, zaman kristali diğer kuasipartiküllerle etkileşime girebilir. Max Planck Akıllı Sistemler Enstitüsü’nde doktora adayı olan diğer yardımcı yazar Nick Träger, henüz hiç kimsenin bunu bir filmde göstermek bir yana, bir deneyde bile doğrudan gösteremediğini söyledi.
Zaman kristal yapılarının iletişim veya görüntüleme teknolojileri için nasıl kullanılabileceği konusunda büyük bir merak var çünkü kristaller çok çeşitli teknolojilerde faydalı.
Kaynak: iflscience.com
