Pazar , Ocak 24 2021
Ana Sayfa / Haberler / Dünya'da Teknoloji / İlk Kuantum Faz “Süper Akım” Pili Geliştirildi

İlk Kuantum Faz “Süper Akım” Pili Geliştirildi

Pil teknolojilerinin gelişiminde önemli adım olan ilk kuantum fazlı pilin geliştirildiği açıklandı. Faz tutarlılığına dayanan kuantum teknolojilerinin önemli bir ürünü olan ilk kuantum pil, alüminyum süper iletken kablolarla temas eden bir indiyum arsenid (InAs) nanotelinden oluşmakta.

Günlük yaşamda neredeyse her elektonik cihazda bulunabilen pillerin türleri, gelişen farklı teknolojik altyapılar sayesinde, günden güne artmakta. Klasik bir pil olan Volta, temel olarak kimyasal enerjiyi elektronik devrelere güç verebilecek bir voltaja dönüştürme esasıyla çalışır. Günümüzde önemli bir çalışma alanı olan kuantum teknolojisi ile teorik olarak üretilen pillerde ise, devreler veya cihazlar süper iletken malzemelerden oluşur ve bu tür malzemelerde, Volta tipi pillerde ihtiyaç duyulan akımlar, uygulanan bir gerilime ihtiyaç duyulmadan akabilir (hareket edebilir).

Credit: Design by Andrea Iorio
Credit: Design by Andrea Iorio

Bu akımlara, herhangi bir enerji kaybı sergilemedikleri için süper akımlar denir. Bu yapılar bir voltajdan değil, kuantum devresinin dalga fonksiyonunun, maddenin dalga doğası ile doğrudan ilişkili olan bir faz farkından indüklenirler. Kalıcı bir faz farkı sağlayabilen bir kuantum cihazı, bir kuantum devresindeki süper akımları indükleyen bir kuantum faz pili olarak görülebilir.

Araştırmacılar faz bataryasını oluşturmak için gereken özelliklere sahip teorik bir sistem önerdiler. Sistem spin-yörünge bağlantı adı verilen içsel göreceli etkiye sahip süper iletken ve manyetik malzemelerin bir kombinasyonundan oluşmakta.

NEST-CNR Enstitüsü, Pisa’dan Francesco Giazotto ve Elia Strambini, uygun bir malzeme kombinasyonu tespit edip, ilk kuantum faz pilini ürettiler ve Haziran 2020’de çalışma sonuçlarını alanında öncü dergilerden biri olan Nature Nanotechnology dergisinde yayımladılar. Pil (batarya) çekirdeğini oluşturan n-katkılı InAs nanotellerden ve kutuplar olarak Al süper iletken iletkenlerden oluşmakta, ayrıca harici bir manyetik alan uygulanarak şarj edilebilmekte.

Nanofizik Laboratuarı ve Mezoskopik Fizik Grubu işbirliği ile CFM tesislerinde geliştirme çalışmaları devam eden kuantum pilin, yakın gelecekte devrim yaratması beklenen kuantum teknolojisinin önemli bir ürünü olacağı öngörülmekte.

Makale: “A Josephson phase battery”, 15 Haziran 2020, Nature Nanotechnology. DOI: 10.1038/s41565-020-0712-7

Bir Cevap Yazın

E-posta hesabınız yayınlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir

Copy Protected by Chetans WP-Copyprotect.