Dokuz Eylül Üniversitesi Fen Fakültesi Fizik Bölümü Öğretim Üyesi Prof. Dr. Zeynep Demir Vatansever’in yürütücülüğünü üstlendiği “Manyetik Sistemlerde Yüzeylerin Rolü: Dinamik Faz Geçişleri ve Metamanyetik Anomaliler” başlıklı proje, TÜBİTAK 1001 – Bilimsel ve Teknolojik Araştırma Projelerini Destekleme Programı kapsamında kabul edildi.

Yaklaşık 2,4 milyon TL bütçeli projenin araştırma ekibinde Karabük Üniversitesi Fizik Bölümü Öğretim Üyesi Dr. Öğr. Üyesi Ulvi Kanbur ile Dokuz Eylül Üniversitesi Fizik Bölümünden Prof. Dr. Erol Vatansever yer alıyor. İspanya’daki CIC nanoGUNE Araştırma Merkezi’nden Prof. Dr. Andreas Berger ise deneysel çalışmalar konusundaki uzmanlığıyla projeye dış danışman olarak katkı sağlayacak.

Manyetik Malzemelerin Yüzey Davranışları Araştırılacak

Günümüzde bilgi depolama sistemlerinden manyetik sensörlere ve spintronik tabanlı teknolojilere kadar pek çok alanda ince film ile nano ölçekli manyetik yapılardan yararlanılıyor. Boyutların küçülmesiyle birlikte malzemelerin yüzey özellikleri de teknolojik uygulamalar açısından kritik önem kazanıyor.

Proje kapsamında araştırmacılar, manyetik malzemelerin yüzeylerinde ortaya çıkan fiziksel davranışların malzemenin bütünü üzerindeki etkilerini bilgisayar simülasyonlarıyla inceleyecek. Elde edilecek sonuçların; manyetik ince filmler ile çok katmanlı yapıların davranışlarının anlaşılmasına, deneysel araştırmalar için uygun parametrelerin önceden belirlenmesine ve spintronik yapılarda kullanılan ince filmlerin teorik tasarımına zemin hazırlaması bekleniyor.

Teorik Sonuçlar Deneysel Çalışmalarla Buluşacak

Projenin temel odaklarından birini, bilgisayar simülasyonlarından elde edilecek sonuçların gerçek deneysel sistemlerle ilişkilendirilmesi oluşturuyor. Bu doğrultuda kobalt (Co) ince filmler ve Co/Pt çok katmanlı manyetik yapılar gibi deneysel sistemlerle karşılaştırılabilecek koşullarda simülasyonlar yürütülecek. Dış danışman Prof. Dr. Andreas Berger’in birikimiyle dış manyetik alan ve tabaka kalınlığı gibi parametreler gerçek deney koşullarına göre modellenecek.

Böylece bilgisayar ortamında elde edilen sonuçlar mevcut deneysel bulgularla karşılaştırılarak deneysel araştırma gruplarına test edilebilir somut öngörüler sunulacak.

Büyük Ölçekli Simülasyonlarda TRUBA Kaynakları Kullanılacak

Üç boyutlu manyetik sistemlerin modellenmesi çok sayıda değişken ve milyonlarca hesaplama adımı gerektirdiğinden, projede yüksek başarımlı hesaplama (HPC) altyapısından faydalanılacak.

Simülasyonların önemli bir bölümü, TÜBİTAK ULAKBİM bünyesindeki Türk Ulusal Bilim e-Altyapısı (TRUBA) kaynakları üzerinden yürütülecek. Bu sayede farklı malzeme özellikleri, yüzey koşulları ve manyetik alan değerleri için geniş ölçekli veri setleri üretilecek.

Teknolojiye ve Genç Araştırmacılara Katkı

Sonuçların veri depolama, sensörler ve spintronik gibi ileri malzeme teknolojilerinde zaman ve maliyet kaybını azaltması, yeni nesil manyetik malzeme geliştirmelerine hız kazandırması hedefleniyor. Çalışmanın aynı zamanda genç araştırmacıların simülasyon ve yüksek başarımlı hesaplama teknolojilerinde yetkinlik kazanmasına katkı sağlaması öngörülüyor.