Written by AÇIK BİLİM• 25 Ocak 2026• 20:31• Fizik, Mühendislik

Kristal Helikslerle Kontrol Edilen Diyot

RIKEN araştırmacıları, tek kristal bloklardan odaklı iyon ışınıyla üç boyutlu nanoyapılar oyma yöntemi geliştirdi. Co3Sn2S2 kristalinden yapılan mikroskobik heliksler, manyetizasyon veya heliksin el değiştirmesiyle tersine çevrilebilen bir diyot gibi davrandı.

RIKEN Center for Emergent Matter Science önderliğindeki araştırmacılar, tek kristal bloklardan odaklı iyon ışını (focused ion beam) ile üç boyutlu nanoyapılar oyma yöntemi geliştirdi. Ekip, manyetik Weyl yarımetali Co3Sn2S2’den mikroskobik heliksler oydu ve bu yapıların elektrik akımını tek yönde tercih eden, tersine çevrilebilir bir diyot gibi davrandığını gösterdi.

diyot: geometrinin yönlendirdiği akım

Deneylerde akımın bir yönde daha kolay aktığı, bu etkinin mıknatıslanmanın değiştirilmesi veya heliksin el değiştirmesi (handedness) ile tersine çevrilebildiği bulundu. Araştırmacılar ayrıca güçlü elektrik darbelerinin yapının mıknatıslanmasını tersine çevirebildiğini gözlemledi; yani elektriğin manyetizmayı da etkilediği karşılıklı bir etkileşim vardı.

Araştırmanın açıklamasına göre, diod benzeri etkinin kaynağı, kıvrımlı ve kırımsal (chiral) yüzeyler boyunca elektronların dengesiz saçılımı. Farklı boyutlardaki helikslerin ve çeşitli sıcaklıklarda yapılan ölçümlerin karşılaştırılması bu yorumu destekliyor. Bu sonuçlar, geometrinin elektronik taşınım üzerinde doğrudan bir tasarım aracı olabileceğini gösteriyor.

Yeni odaklı iyon ışını nanosculpting yöntemi, neredeyse her kristalin üç boyutlu, alt-mikrometre hassasiyette cihazlara dönüştürülebilmesini vaat ediyor. Max Birch çalışmanın ilk yazarı olarak «geometriyi malzeme özellikleriyle aynı düzeyde bir simetri kırıcı kaynak olarak kullanabileceğimizi gösterdik» diyor. Grup lideri Yoshinori Tokura ise «topolojik veya güçlü korelasyonlu elektronik durumları, mühendislikli eğrilik ile birleştirerek bellek, mantık ve algılama teknolojileri için yeni cihaz mimarileri tasarlayabiliriz» diye ekliyor.