TU Wien araştırmacıları, elektronların parçacık benzeri davranışını yitirdiği bir bileşiğin yine de topolojik özellikler sergileyebildiğini gösterdi. Bulgular, topolojinin parçacık görüntüsüne bağımlı olmadığına işaret ediyor ve kuantum-kritik maddelerde yeni topolojik fazlar aramayı cazip kılıyor.
Kuantum fiziği parçacıkların kesin konumlarının belirlenemeyeceğini söyler; çoğu gündelik durumda yine de elektronları hareket eden küçük parçacıklar gibi düşünmek işe yarar. TU Wien (Vienna University of Technology) ekibi, bu parçacık resminin tamamen çöktüğü bir maddeyi inceledi ve şaşırtıcı şekilde bu sistemin hâlâ egzotik topolojik durumlar barındırdığını buldu.
Araştırmacılar, CeRu4Sn6 bileşiğinde mutlak sıfıra çok yakın (1 K’in altında) sıcaklıklarda ortaya çıkan kuantum-kritik dalgalanmalar sırasında yük taşıyıcılarının parçacık benzeri tanımını kaybettiğini tespit etti. Diana Kirschbaum ve Silke Bühler-Paschen liderliğindeki deneylerde, dış bir manyetik alan olmaksızın ortaya çıkan anomalous Hall (anomal Hall) etkisi gözlendi; bu sinyal genellikle topolojik kökenli olarak yorumlanıyor ve sistemin topolojik özellikler gösterdiğine işaret ediyor.
Teorik olarak Rice University’den Lei Chen ve Qimiao Si’nin geliştirdiği model, kuantum-kritik davranış ile topolojiyi ilişkilendirerek bu çelişkiyi çözdü. Araştırmacılar yeni fazı “emergent topological semimetal” (ortaya çıkan topolojik yarı-metal) olarak adlandırıyor ve önemli olan nokta şu: topolojik ayırt edici özellikler, parçacık-benzeri durumların varlığına bağlı olmadan da matematiksel olarak ortaya çıkabiliyor.
Bu sonuçlar hem temel fiziğe dair anlayışı genişletiyor hem de pratik bir öneri getiriyor: kuantum-kritik davranış gösteren sistemleri topolojik malzemeler aramak için özellikle hedeflemek faydalı olabilir. Çalışmada ayrıca, dalgalanmalar baskı veya manyetik alanla bastırıldığında topolojik etkinin de kaybolduğuna dikkat çekiliyor; bulgular Nature Physics dergisinde yayımlanan makalede ayrıntılı biçimde sunulmuştur.
Kaynaklar ve Bağlantılar:
- www.tuwien.at/en/tu-wien/news/news-articles/news/quantenphysik-neuer-materiezustand-entdeckt
- dx.doi.org/10.1038/s41567-025-03135-w
- www.sciencedaily.com/releases/2026/01/260115022758.htm
