Yoğun Madde Fiziği

Yoğun Madde Fiziği

Deneysel Yoğun Madde Fiziği

Deneysel yoğun madde grubunun araştırmaları ağırlıklı olarak nanoyapıların elektronik ve manyetik özellikleri ve düşük boyutlu elektronik sistemlerin yüksek manyetik alanlar ve düşük sıcaklıklardaki davranışları üzerine odaklanmaktadır. Elektron demeti litografisi kullanılarak işlenen nanoyapıların bu şartlar altındaki taşınım özellikleri hem temel araştırmalar, hem de yeni elektronik aygıt uygulamaları açısından araştırılmaktadır. Bu çalışmalar çoğunlukla grafen ve GaAs tabanlı iki boyutlu elektron sistemleri üzerinde yapılmaktadır. Birbaşka çalışma alanı da nanoelektromekanik sistemler (NEMS) üzerinedir. NEMS tabanlı hassas yerdeğiştirme algılayıcıları geliştirilerek bu sistemlerde mekanik kuantumun ölçülebilirliği probleminin araştırılmaktadır. Proje kapsamında nanofabrikasyon, manyetik alan etkisinde düşük sıcaklık deneyleri, ve yüksek frekansta hassas yerdeğiştirme ölçümleri gibi ileri teknoloji yöntemleri geliştirilmekte ve kullanılmaktadır. Deneysel gruplar araştırmaları için bilimsel cihazlar da geliştirmektedir. Örneğin bir proje kapsamında ultra yüksek vakumda, kryojenik sıcaklıklarda ve manyetik alan altında çalışacak bir taramalı tünelleme mikroskobu (TTM) geliştirilmektedir. TTM yüzey bilimi araştırmalarında araç olarak kullanılacak ve atomik boyutlarda yapılar meydana getirilmesini ve bunların incelenmesini sağlayacaktır.

Atomik boyutta yanal kuvvet etkileşmelerini incelemek için ultra yüksek vakumda çalışacak bir non-contact Atomic Force Microscope(nc-AFM) (temassız atomik kuvvet mikroskobu) geliştirilmiştir. Bu mikroskop atomik seviyede sürtünmeyi ve Si(111) yüzeyinde moleküler seviyede. Genel amaçlı bir atomik kuvvet mikroskobu ise nanoyapıların belirlenmesinde kullanılmaktadır. Düşük ve oda sıcaklıklarında çalışan taramalı Hall mikroskopları da (scanning hall effect probe microscope, SHPM) süperiletkenlerin manyetik yapılarını ve manyetik nanoyapıları incelemek için geliştirilmiştir. Grupta ilk grafen malzeme örnekleri mekanik tabaka sıyırma yöntemleri ile başarıyla üretilmiştir. Grafen Hall algılayıcıları SHPM uygulamaları için geliştirilmektedir.

Scanning Probe Microscope & NanoMagnetism Grubu web sitesi için tıklayınız.

Quantum Transport & NanoElectronics Grubu web sitesi için tıklayınız.


Kuramsal Yoğun Madde Fiziği

Kuramsal nanofizik grubunda büyük sitemlerin nanometre boylarına küçültüldüğünde ortaya çıkan temel problemler araştırılmaktadır. Bu araştırmalar kuantum taşınım kuramı, spintronik ve spin Hall etkisi ve grafen fiziği üzerinde yoğunlaşmaktadır. Ayrıca maddenin yeni bulunan bir hali olan topolojik yalıtkanlar üzerine araştırmalar yürütülmektedir.

Kuantum enformasyon grubunda ise kuantum dolaşıklık ve eşevresizlik konularinda araştırma yapılmaktadır. Bunlar temel kuantum fiziği kavramları olmanın yanında kuantum bilgisayarlarının inşası için de önemli problemler sunmaktadır.