ABD’deki Enerji Ames Laboratuvarı, Brookhaven Ulusal Laboratuvarı ve Princeton Üniversitesi‘nde çalışan bilim insanları; yeni nesil elektronik teknolojiler için büyük umut vaat eden nadir bir malzeme türü olan yeni bir ferromanyetik yarı iletken keşfetti.
Adından da anlaşılacağı gibi, yarı iletkenler; elektriksel olarak iletken malzemelerin Goldilock’larıdır.* Metal olmayan, yalıtkan olmayan ancak; iletken olan bu özellikleri; dünyanın temelini oluşturacak şekilde değiştirilebilen ve özelleştirilebilen modern elektronik yeteneklerdir. Özellikle nadiren, metalden daha yakın olan yalıtkanlarda bulunur.
Son zamanlarda yarı iletken malzemelerdeki ferromanyetizma keşfi, bir çok krom bazlı bileşikten birkaçı ile sınırlı kalmıştır. Ancak burada araştırmacılar; uzun zamandan beri bilinen ancak görmezden gelinen bir malzeme olan “vanadyum-iyot” yarı iletkeninde ferromanyetizma keşfetti.
Princeton Üniversitesi’nden Russell Wellman Moore Kimya Profesörü Robert J. Cava’nın Laboratuvarı Araştırmacı Tai Kong; bu keşfi “kendi bahçemizde gizli bir hazine” şeklinde değerlendirdi. Yeni malzeme ferromanyetik tepkiye sahip olabildiğinde, Kong; ferromanyetizmanın kesin kanıtı olarak hizmet veren manyetik alanların magneto-optik görselleştirmesi için Ames Laboratuvarı’da çalıştı.
Kong: “Bu malzemeleri 2D katmanlara dökmek ve elektronik teknolojisi alanındaki gelişmelere potansiyel olarak yararlı olan olağandışı özellikleri bulma konusunda bize yeni fırsatlar sunuyor. Yeni bir Lego tuğlası şekli almak gibi eşsiz parçalar yapabileceğimiz bir şey…”
Yarı iletkende ferromanyetizmanın avantajı, elektronik özelliklerin dönüşe bağlı hale gelmesidir. Elektronlar, dönüşlerini iç mıknatıslanma boyunca hizalar.
Ames Laboratuvarı Bilimcisi Ruslan Prozorov: “Bu, manyetik alanı değiştirerek veya daha karmaşık başka yollarla mıknatıslanmayı manipüle ederek, yarı iletkenden akan akımları manipüle etmek için ek bir kontrol düğmesi yaratırken; taşınabilecek akım miktarı doping ile kontrol edilebilir. (diğer malzemelere az miktarda ekleyerek) Davranışı kontrol altına almanın bu yeni yolları ve yeni etkileri keşfetme potansiyeli sayesinde, ferromanyetik olan izolatörleri ve yarı iletkenleri bulmak için, son zamanlarda araştırmacıların ilgisini çekiyor.”
* Astrobiyoloji, Goldilocks’ı yaşanabilir, yüzeyinde sıvı su tutabilmek adına atmosferik basınca sahip, bir yıldız etrafında olması mümkün bölgeyi niteler.
