Karabük Üniversitesi (KBÜ) Fizik Bölümü bünyesinde çalışmalarını sürdüren Dr. Öğr. Üyesi Ulvi Kanbur, modern teknolojinin temel taşlarını oluşturan manyetik sistemlerin gizemini çözmek için kapsamlı bir bilimsel yolculuğa çıkıyor. Türkiye Bilimsel ve Teknolojik Araştırma Kurumu (TÜBİTAK) tarafından 1001-Bilimsel ve Teknolojik Araştırma Projelerini Destekleme Programı kapsamında onaylanan ve yaklaşık 2,4 milyon liralık bir bütçeyle hayata geçirilen bu iddialı proje, manyetik malzemelerin yüzeylerinde meydana gelen karmaşık fiziksel değişimleri derinlemesine incelemeyi hedefliyor. Projenin yürütücülüğünü Dokuz Eylül Üniversitesi Fen Fakültesi Fizik Bölümü Öğretim Üyesi Prof. Dr. Zeynep Demir Vatansever üstlenirken, Dr. Öğr. Üyesi Kanbur ise araştırmacı kimliğiyle projenin akademik kadrosunda yer alıyor.
Nano Ölçekte Büyük Değişimlerin İzinde
Günümüz dünyasında bilgi depolama sistemlerinden hassas manyetik sensörlere ve spintronik teknolojilerine kadar pek çok ileri teknoloji ürünü, ince film ve nano ölçekli manyetik yapılara dayanıyor. Bu yapılar küçüldükçe, yüzey özellikleri teknolojik uygulamaların başarısı açısından çok daha kritik bir hale geliyor. Proje ekibi, manyetik malzemelerin yüzeylerinde ortaya çıkan fiziksel davranışların, malzemenin genel karakteristikleri üzerindeki etkisini bilgisayar simülasyonları aracılığıyla analiz etmeyi amaçlıyor. Bu çalışma, manyetik ince filmlerin ve çok katmanlı yapıların davranışlarını anlamak adına literatüre önemli bir katkı sunmayı hedefliyor. Ayrıca, deneysel araştırmalarda kullanılacak parametrelerin önceden belirlenmesi ve spintronik sistemlerdeki ince filmlerin teorik tasarımı için gerekli olan temel verilerin oluşturulması da projenin temel hedefleri arasında yer alıyor.
Uluslararası İş Birliği ve Yüksek Başarımlı Hesaplama
Araştırmanın en dikkat çekici aşamalarından birini, bilgisayar simülasyonlarından elde edilen verilerin gerçek deneysel sistemlerle karşılaştırılması oluşturuyor. Bu süreçte, İspanya’daki CIC nanoGUNE Araştırma Merkezi’nden Prof. Dr. Andreas Berger, deneysel çalışmalar konusundaki engin tecrübesiyle projeye dış danışman olarak destek veriyor. Kobalt (Co) ince filmler ve Co/Pt çok katmanlı manyetik yapılar gibi sistemler üzerinde gerçekleştirilecek simülasyonlarda, dış manyetik alan ve tabaka kalınlığı gibi değişkenler, deney şartlarına uygun biçimde titizlikle modellenecek. Üç boyutlu manyetik sistemlerin modellenmesi, çok sayıda değişkeni ve devasa hesaplama gücünü gerektirdiği için projede yüksek başarımlı hesaplama (HPC) altyapısından faydalanılıyor. Simülasyonların büyük bir kısmı, TÜBİTAK ULAKBİM bünyesindeki Türk Ulusal Bilim e-Altyapısı (TRUBA) kaynakları kullanılarak yürütülüyor.
Geleceğin Malzemelerine Giden Yol
Proje kapsamında farklı malzeme özellikleri, yüzey şartları ve manyetik alan değerlerine ilişkin oluşturulacak kapsamlı veri setleri, bilim dünyası için yeni bir rehber niteliği taşıyacak. Elde edilecek sonuçların, veri depolama teknolojilerinden sensör sistemlerine kadar geniş bir yelpazede yeni nesil manyetik malzemelerin geliştirilmesine kapı aralaması bekleniyor. Bunun yanı sıra, projenin sadece teknolojik bir çıktı üretmekle kalmayıp, genç araştırmacıların bilgisayar simülasyonları ve yüksek başarımlı hesaplama alanlarındaki yetkinliklerini artırarak akademik bir ekol oluşturması da hedefleniyor. Karabük Üniversitesi'nin bu bilimsel atılımı, Türkiye'nin spintronik ve ileri malzeme teknolojilerindeki yerini güçlendirme yolunda atılmış önemli bir adım olarak değerlendiriliyor.
