Bu ayın başlarında bilim camiası olası bir buluşla ilgili haberlerle çalkalanıyordu: LK-99 adı verilen ve oda sıcaklığında süper iletken olduğu iddia edilen bir madde. Kore Üniversitesi’nden Lee Sukbae ve Kim Ji-Hoon tarafından keşfedilen malzeme, eğer reklamı yapıldığı gibi çalışırsa, güç dağıtımından süper bilgisayarlara kadar her şeyde ezber bozacak. Bununla birlikte, bir dizi bilim insanının Lee ve Kim’in bulgularını yeniden üretmeye çalışıp başarısız olmasının ardından, dünya yoluna devam etmiş gibi görünüyor.
Ancak süperiletkenlerin alanı hızla değişen bir alan. Genel olarak yeni yayınlanmış, basım öncesi teorik araştırmalar desteklemeye devam ediyor LK-99 süperiletken olabilmek için gerekli özelliklere sahip olduğundan; ve şimdi internet dedektifleri bir şey keşfettiler Kore dili güncellemesi orijinal LK-99 patentinde. Bu belge Orijinal Koreli yazarlar keşiflerinin önemini (ve doğruluğunu) yeniden teyit etseler bile, sentez sürecine ilişkin daha fazla ayrıntı (ve ayrıca yeni sorular) sunuyor.
Ne yazık ki, elimizde hala LK-99’un tamamlanmamış bir resmi kalıyor; görünüşe bakılırsa anlaşılması bazılarının bizi inandırdığından çok daha fazla çaba gerektirecek. Ancak makalede gerekli olan şey mevcut: LK-99’un direncini gösteren bir grafik. En önemlisi, grafik sıfıra düştüğünü söylüyor.
LK-99’daki ilgili süper iletken bitlerin sentezlenmesine yönelik iki tekniği açıklayan güncellenmiş patentin kendisi ile başlayalım. Bu tekniklerden biri zaten bildiğimiz bir tekniktir: Katı hal sentezi, internette takip ettiğimiz süreçtir ve orijinal makalenin gerçekten kötü tarifini kopyalamaya çalışan çoğu bilim insanı tarafından kullanılan yöntemdir. Bakır katkılı kurşun apatitin kristal benzeri bir nihai bileşiğini elde etmek için LK-99 içindeki farklı bileşiklerin reaksiyona sokulmasını içerir (lanarkit ve bakır fosfitin karıştırılması, sırasıyla kurşun oksidin kurşun sülfür ile reaksiyona sokulması ve bakırın fosfor ile reaksiyona sokulmasından yapılan bileşikler) ).
Gerçek tarifte zaten bir takım sorunlar vardı, ancak güncellenen patent, karışıma aniden Si’yi (bildiğimiz ve sevdiğimiz silikon) dahil ederek denklemi bir başka anahtara daha sokuyor. Ayrıca silikonun oraya nasıl ulaştığı ve süperiletkenin kendisiyle ne kadar alakalı olduğu da belli değil (eğer bununla alakalıysa, ki şu anda öyle görünmüyor). Lee Sukbae liderliğindeki orijinal Kore ekibinin iyi belgeler sağlayamadığı bir model var gibi görünüyor. Adil olmak gerekirse, önemli ayrıntıların makine çevirisinin derinliklerinde veya görünüşte her şeyi bir araya getirme hızı nedeniyle kaybolması da mümkündür.
Aynı zamanda yazarlar, evet, ortaya çıkan kurşun-apatit bileşiğinin tipik olarak bir yalıtkan olduğunu (bu, elektrik akımının içinden geçmesini önler, burada başarmaya çalıştığımızın tam tersi) kabul etmektedir. Ancak aynı zamanda, LK-99’daki kurşun atomlarının bakır atomlarıyla değiştirilmesine yol açan bakır katkılamanın, iddia edilen süperiletkenlik özelliğinin kilidini açmanın anahtarı olduğunu da yineliyorlar (görünüşe göre oksijen atomları da önemli). Bu olasılığın yanı sıra verim (sentez işlemi yoluyla üretilen süper iletken malzemenin oranı) konusunu burada daha ayrıntılı olarak ele aldık. Güncellenen patente göre Lee’nin ekibi %48,9 oranında süperiletken kurşun apatit içeren örnekler gördü; Süperiletken olmayan kurşun bileşiklerinin %40’ı; ve bakır bileşikleri (%11,1).
Süperiletken ve süperiletken olmayan bileşikler arasındaki bu bir arada varoluş, bazı LK-99 internet videolarının (eğer meşru LK-99) harici manyetik alanların süperiletken bileşiğin bazı kısımlarına nüfuz edebildiği akı sabitlemesi adı verilen bir olguyu sergilemesinin nedeni olabilir. süperiletken olmayan (kurşun-apatit olmayan her şey), onu yerine sabitliyor.
Ancak Lee’nin ekibinin LK-99’un (iddia edilen) ortaya çıkan süperiletkenliğini katı hal sentezi ile keşfetmediği anlaşılıyor. Bu, buhar biriktirme olarak bilinen bir teknikle yapıldı; Bunun aracılığıyla aynı bileşikler reaksiyona sokuldu, ancak amaç bir LK-99 kristali elde etmek yerine, teknik bunun yerine reaksiyonun buharlarının bir cam yapı üzerinde toplanmasına ve bileşiğin ince bir filmini oluşturmasına izin veriyor. Sukbae ve ekibine göre, bu film 100 santigrat derece – 400 santigrat derece sıcaklık aralığında dövülüyor (düşük sıcaklık alanında siyah bir kurşun sülfür filmi (PbS), yüksek sıcaklıkta beyaz bir lanarkit filmi (Pb2SO5) var) sıcaklık alanı ve orta alanda gri bir kurşun apatit filmi.
Yazarlar oda sıcaklığında ve ortam basıncında süperiletkenliğin ortaya çıktığı konusunda ısrar eden bu gri kurşun-apatit, mikron kalınlığındaki filmden geliyor. Yazarlar ayrıca, demir (Fe) ve diğer elementlerin safsızlıklarının da sentez sürecinden ortaya çıktığını ve bu safsızlıkların iyi bilinen ferromanyetizma ve diyamanyetizma kaynakları olduğunu – diğer çalışmaların zaten karşılaştığı ve kopyaladığı özelliklerden bazıları – önceden tedbirli olarak atıfta bulunurlar. .
Ancak bu sonuçları LK-99’un başarısız olduğunun kanıtı olarak değerlendirmek için henüz erken olabilir. Yazarlara göre, bu manyetik özellikler, gerçek Meissner Etkisini çalışırken görmeyi zorlaştırıyor; daha az dikkatli izleyiciler, LK-99’un havaya yükselme yeteneklerinin bu tür manyetizmalarda sona erdiğini varsayıyor.
Meissner Etkisi’nin harici manyetik alanlara yönelik itici gücünü tanımlamanın ve ölçmenin kesin yöntemi, Süper İletken Kuantum Girişim Cihazı olarak adlandırılan cihazla çok düşük bir manyetik alan uygulamaktır (KALAMAR). LK-99 ısıtılırken ve soğutulurken yapılırsa SQUID, LK-99’un süperiletken durumunda, üç kritik sıcaklık faz geçişinden ikisinde ortaya çıkan Meissner Etkisini tespit edebilecektir. Bu faz geçişleri, malzemenin yapısındaki değişikliklere karşılık gelir ve bu da süperiletkenliğin (elektronların düzenli ve dirençli olmayan hareketi) oluşmasına izin verir.
Bu da bizi Sofya Üniversitesi’nden Vayssilov ve arkadaşlarının en son makalesine getiriyor; bu makale aynı zamanda LK-99’un süperiletken olmak için gerekli özelliklere sahip olabileceğini öne sürüyor (bir kez daha oda sıcaklığı veya ortam basıncından bahsedilmediğini unutmayın) . Sunulan genel fikir kağıtta Bunun iki yolu olabilir: Bazı oksijen atomları yerlerinden çıkarıldığında, süperiletkenlik için potansiyel otoyollar ortaya çıkar; daha önce atom çekirdekleri tarafından işgal edilen alan artık elektron çiftlerinin (Cooper çiftleri olarak adlandırılan) geçişine açık hale gelir. etrafında. Makalenin bir başka önerisi de aynı etkinin bahsettiğimiz Cu katkılaması yoluyla elde edilebileceğidir.
Bu LK-99 destanının ardından, Arxiv’de LK-99’un kendisiyle ilgili olmasa da, Arxiv’de yayınlanan birkaç makale de yayınlandı. bazı sistematik hatalar ve süperiletken araştırmalarını çevreleyen manyetizma ve (sözde doğru) sonuçlara ulaşmak için uygulanan teori hakkında eksik bilgi.
Yazarlar, LK-99’u her iki üretim çıktısında da (buhar birikiminden elde edilen film ve katı hal sentezinden elde edilen bileşik) meydana geldiği için tüm aşamalarında taramalı elektron mikroskobundan geçirdiklerini söylüyorlar. Onlara göre LK-99’un süperiletkenlik sonuçlarını film benzeri malzemede ölçmek ve kopyalamak daha kolay.
Yazarların Meissner etkisinin nasıl tespit edileceğine ilişkin açıklamasının artık yayınlanmasıyla birlikte, ek araştırmacılar bu yeni bilgiyi kendi kopyalama girişimlerine uygulayabilir. Bunun herhangi bir olumlu yansımayla sonuçlanıp sonuçlanmayacağı ve bunun daha sonra değil, daha erken gerçekleşip gerçekleşmeyeceği henüz bilinmiyor.