Türk Bilim İnsanı Mete Atatüre'den tarihe geçen keşif

Nature Dergisi, 2024 yılının en önemli keşfini okurlarıyla paylaştı. Cambridge Üniversitesi'nde yapılan araştırmada Mete Atatüre ve ekibi, mıknatısların sadece 2 kutuplu olmak zorunda olmadıklarını istenirse tek kutuplu ya da çoklu kutuplara manyetik alanlar oluşturabileceğini ortaya koydu.

Bilişim teknolojilerinin daha yeşil ve daha verimli hale gelmesi, daha yüksek kapasiteye sahip iletken malzemelerin üretilmesi için bilim insanları yıllardır çalışıyor. Özellikle manyetizma konusu, bu tartışmalarda öne çıkan alanlardan biri. Bu alanda çalışmalar yapan isimlerden biri de Türk Bilim İnsanı Mete Atatüre.

2020 yılında Thomas Young Madalyası da kazanan Atatüre, Cambridge Üniversitesi'nin Cavendish Laboratuvarı olarak da bilinen fizik bölümünün başkanlığını yürütüyor. Atatüre, kuantum fiziği alanındaki çalışmalarıyla tanınıyor. 

MIKNATIS TEK KUTUPLU OLMAK ZORUNDA DEĞİL

Milattan önce 600'lü yıllarda Magnesia, Manyetit cevherlerine sahipti. Manyetizma diye bir şey olduğu, bazı taşların bazı metallere yapışabildiği ilk o dönemde keşfedilmişti. Daha sonrasında da manyetizma ve mıknatıslar konusunda yapılan çalışmalarda, mıknatısların iki kutbu olduğu ortaya konmuştu. Mıknatısın bulunmasından 2700 yıl kadar sonra yine Anadolu'dan çıkan biri, Mete Atatüre, mıknatısların illa da iki kutuplu olmalarının gerekmediğini ortaya koydu. 

Mıknatısların bir ucu (+) yükle, bir ucu (-) yükle yüklüdür. Tutup da mıknatısı ikiye bölerseniz bir tarafı pozitif, bir tarafı negatif olmaz, elinizde iki tane mıknatıs olur ve bu mıknatısların da bir ucuz (+) diğer ucu (-) olur. Şimdiye kadar bu durumun tek alternatifi, parçacık fiziğinde manyetik tekkutupluluk adı verilen hipotetik bir element parçacığıydı. Atatüre ve ekibi ise kırmızı pas olarak bildiğimiz Fe2O3 oluşumunda ortaya çıkan topolojik yapılar üzerinde yaptıkları çalışmalarda enerjiyi tek yönlü, iki yönlü ya da 4 yönlü olarak dağıtabilmenin mümkün olduğunu ortaya koyarken, manyetik tekkutuplar da keşfetmeyi başardılar. Atatüre, "Monopoller (tekkutuplar) varsa ve onları izole etmeyi başarırsak bu, bulmacanın kayıp olduğu sanılan parçasını bulmak gibi olur." demişti. Bu izole tekkutuplar sabit değiller, sürekli hareket ediyorlar. 

Morin transformasyon sıcaklığı olan 260 K (-13,15 C)'de bu pas dokularının dönüşlerinin yeniden düzenlendiğini belirten Atatüre ve ekibi, bu noktada kırmızı pas ile oluşan hermatit yapıların manyetizmayı engelleyici özelliklerinin, farklı mıknatıslanmalar üretmekte kullanılabildiğini ortaya koydu.

Bu durumda ortaya çıkan küçük değişimler, özellikle dönen yapılarda küçük cepler oluşturuyor. Bu cepler de çoklu enerji salınımı, daha hızlı aktarım sağlıyor. 

Araştırmacılar, "Hematitin, manyetik yükleri aracılığıyla AFM topolojik dokularını tespit etmek, işlemek ve işlevselleştirmek için yeni ve tamamlayıcı yollar açabilecek etkileşimli manyetik yük dağılımlarından oluşan zengin bir dokuyu desteklediğini gösterdik." diyor. Yani mıknatıslanmanın azaldığı AFM topolojilerini kullanarak manyetik yükleri daha verimli kullanmak mümkün. Atatüre ve ekibinin bu keşfi ile birlikte gelecekte bellek ve hafıza anlamında yeni nesil tasarımlara kapı da açmış durumda.