Araştırma • Araştırma Konuları

Yoğun Madde Fiziği

Deneysel Yoğun madde fiziği: (Ismet Kaya, Ahmet Oral)

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: (Zafer Gedik, İnanç Adagideli)

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.

İstatiksel Fizik (Nihat Berker)

Faz geçişleri ve kritik olgular, renormalizasyon grubu, yüksek sıcaklık süperiletkenliği, kuantum parçacıklar ve spinler, ölçeksiz ağlar ve küçük dünya ağları, nanotüplerde su ve viskozitesi, donmuş düzensizlikte düzen ve spin camları, grubumuzdaki istatistiksel fizik araştırma konuları arasında öne çıkmaktadır.


condensed

Öğretim Üyeleri : Zafer Gedik, İsmet İ. Kaya, Ahmet Oral , İnanç Adagideli, Nihat Berker

Yeni Projeler:

Quasi-Ballistic transport in graphene, PI:Ismet I. Kaya, supported by the Scientific and Technological Research Council of Turkey (TÜBİTAK), 2008-201.

Directional Electron Scattering and Multiplication in Two Dimensional Electron Systems, PI:Ismet I. Kaya, supported by the Scientific and Technological Research Council of Turkey (TÜBİTAK), 2005-2007.

Quantum Entanglement and Decoherence PI: Zafer Gedik (TÜBİTAK) 2007-2010

NANOMAN, Control, Manipulation and Manufacture on the 1-10nm Scale Using Localised Forces and Excitations, PI: Ahmet Oral, EU FP6 STREP Grant, 2004-2007.

Development of sub-50nm Hall Sensor for Scanning Hall Probe Microscopy, PI: Ahmet Oral, SANTEZ Project (TÜBİTAK) : an industrial project partially funded by NanoMagnetics Instruments Ltd. 2006-2008.

Yeni Makaleler :

Absolute Negative Resistance Induced by Directional Electron-elecron scattering in Two Dimensional Electron Gas, Ismet I. Kaya, Karl Eberl, Physical Review Letters 98, 186801(2007).

Spin bath decoherence of quantum entanglement, Z. Gedik, Solid State Communications, 138, 82, 2006.

Scanning Hall Probe Microscopy (SHPM) Using Quartz Crystal AFM Feedback
M. Dede, K. Ürkmen, Ö. Girisen, M. Atabak, A. Oral, I. Farrer and D. Ritchie, Journal of Nanoscience and Nanotechnology 8, 619 (2008).