Çoğu insanın bildiği gibi, bir delikten gönderilen ışın her zaman düz bir çizgide hareket etme eğilimindedir, örneğin bir ışık elde etmek el feneri ile yapılabilir, yoğunluğunun kaybolması ve ışının genişlemesi nedeniyle kırınım oluşur. Bazı durumlar da her nasılsa, eğer dalganın şekli belirli bir biçimde şekillenmiş ise ışık düz bir yol yerine yay biçimli bir yolu zigzag çizerek gidebilir. Bu tür ışınlar hava ışını olarak bilinir, sonra gök kuşakların ışık özelliklerini çalışırken yay gibi tanımlanan bir fonksiyonu geliştiren Sir George Bidell ve araştırmacılar 2007 yılında ışığa dayalı havalı (airy) ışın demetlerini oluşturmanın bir yolunu keşfettiler. Şimdi İsrail’den bir araştırma grubu elektronlar yerine ışık kullanarak aynı türde ışın oluşturmak için bir yol buldu.
Kuantum fiziğine göre, dalga ve parçacık karakteristikleri aynı düzendedir, parçacığın yörüngesi onun dalga şeklinden belirlenir, parçacığın bir yerde bulunabilme ihtimaliyetine neden olur. Dalgaları bir aralıktan hareket ettirdiğinizde, her nasılsa bir lazer gibi, onlar birbirlerini engelleyebilir ve kendi yolları bozulmuş olur, kırınım ile sonuçlanır. Yine de dalga fonksiyonu ayarlanmış (manipüle edilmiş) ise, dalga yay şeklinde bir yolu takip edebilir ve bu tüm dalga fonksiyonları için geçerlidir çünkü kırınım meydana gelmez. Bu yay şeklindeki yörüngeleri izlemeye ek olarak havalı ışın şiddeti uzun yol boyunca muhafaza olur.
Elektronlar kullanarak havalı ışın oluşturmak için, araştırma grubu özel dizayn edilmiş hologram aracılığıyla, elektron hüzmesini fırlatmak suretiyle dalga fonksiyonu oluşturmuş, bu özel desen istenilen sonuç nedeniyle tasarlanmış. Işın manyetik alan tarafından odaklanmıştır, bu ışınlar üçgen biçimindeki demet nedeniyle her biri yay şeklindeki yolu izlemiştir. Üretilen ışın incelenirken araştırmacılar, bir cam tel gibi nesneye rastlanıldığında elektron hava ışınların kendilerini “iyileştirebildiğinin” mümkün olduğunu buldular.
Bu yeni araştırma, tünelleme elektron mikroskoplarının geliştirilmesinde yararlı olacağı muhtemeldir veya elektronların uzun mesafelerde hareket edebildiği zaman üzerine araştırma odaklanmıştır.
Polat Narin, BSc.
Gazi Üni. Nanoölçek Aygıtlar ve Taşıyıcı İletimi Grubu
Kuark Moleküler NanoBilim Araştırma Grubu