Bilim dünyasında daha önce görmediğimiz bir gelişme yaşandı. ABD Arizona Üniversitesi’nde görevli Profesör Mohammed Hassan, neredeyse zamanı donduran dünyanın en hızlı mikroskobunu geliştirerek, saniyede 2200 km hızla giden elektron hareketini ilk kez gözlemlemeyi başardı. Yeni nesil transmisyon elektron mikroskobu, olağanüstü bir hıza sahip ve elektronların hareketini anbean izleyebiliyor. İşte detaylar…
Dünyanın en hızlı mikroskobu geliştirildi: Elektron hareketi ilk kez gözlemlendi
Elektronlar, saniyede yaklaşık 2200 kilometre hızla hareket eder ve bu hızla Dünya’nın etrafını sadece 18,4 saniyede dolaşabilir. Bu inanılmaz hızı yakalayabilmek için mikroskopların da son derece yüksek hızda çalışması gerekiyor. Araştırma ekibi, yalnızca bir attosaniye (10^-18 saniye) süren elektron darbeleri üreterek bu zorluğu aşmayı başardı.
Bir ilki gerçekleştiren dünyanın en hızlı mikroskobu, bilim insanlarına daha önce gözlemlenemeyen fenomenleri inceleme imkanı sundu. Özellikle elektronların kuantum fiziksel özellikleri ve hareket yasaları hakkında daha derin bir anlayış kazanılması bekleniyor.
Elektronların düzenlenmesi ve yeniden düzenlenmesi, fizik ve kimya alanlarında temel bir sorun olarak kabul ediliyor, ancak şimdiye kadar bu hareketin incelenmesi oldukça zordu. 21. yüzyılın başlarında fizikçiler, attosaniye ölçeğinde darbeler üretebilecek yöntemler geliştirmişti. Bu sayede, elektron hareketini incelemek için yeni bir araç sağladı. Hatta bu çabalar, 2023 Nobel Fizik Ödülü’ne layık görüldü.
Araştırmacılar, bu dünyanın en hızlı mikroskobu içerisinde elektron tabancasını geliştirerek yalnızca bir attosaniye süren elektron darbeleri üretebildiler. Bu darbeler, incelenen numuneye yönlendiriliyor ve numuneden geçerken elektronların hızı azalıyor.
Bu da elektron demetinin dalga cephesinin şeklini değiştiriyor. Yavaşlamış elektron demeti daha sonra bir lens tarafından büyütülerek bir floresan malzemeye yansıtılıyor ve bu malzeme elektron demetine maruz kaldığında ışık yayıyor.
Bu gelişmeyle birlikte, atomların içindeki elektronların inanılmaz derecede hızlı hareketlerini gözlemlemek artık mümkün hale geldi. Yeni mikroskop, attosaniye zaman çözünürlüğü sağlayarak “atomik mikroskop” olarak adlandırılıyor ve elektron hareketlerinin izlenmesini mümkün kılıyor.
Çalışmanın detaylarına buradan ulaşabilirsiniz. Bu çığır açan teknoloji, mikroskopi ve kuantum fiziği alanlarında büyük bir devrim yaratacak gibi duruyor.
Kaynak: Shiftdelete
