Новое исследование вновь подтверждает возможность сверхпроводимости LK-99 при комнатной температуре — спорный материал демонстрирует характерный эффект Мейснера до 250 К
Две независимые группы исследователей из нескольких университетов Китая и Японии опубликовали новые результаты по LK-99, которые, по-видимому, подтверждают наличие сверхпроводимости при комнатной температуре. Совместная статья, загруженная на сервер препринтов (и, следовательно, не рецензируемых) научных публикаций Корнелла Arxiv, описывает несколько иную формулировку исходной формулы LK-99, которая приводит к тому, что аннотация заканчивается относительно приглушенным « Наш эксперимент предполагает, что при комнатной температуре в этом материале, возможно, присутствует эффект Мейснера».
Эффект Мейсснера, являющийся одним из секретов конструкции сверхпроводимости (соответствующий возникающему магнитному полю, которое обычно отталкивает все остальные), является лишь одной из причин важности их статьи, даже несмотря на то, что она присоединяется к другим исследованиям и обновлениям патентов , утверждающим теорию LK-99. сверхпроводимость с возрастающей вероятностью.
Статья также во многом обязана своим весом своей методологии. Обе команды публично пытались создать сверхпроводник, подобный LK-99, работающий при комнатной температуре и давлении окружающей среды, но использовали разные процессы синтеза и анализа. Одна группа, возглавляемая Яо Яо, использовала твердотельный синтез для приготовления своих образцов (метод, описанный в оригинальной статье LK-99 и тот, чьи попытки воспроизвести известные мировые институты ранее не выдержали тщательного изучения) и подвергла их воздействию ЭПР (электронный парамагнитный резонанс) для измерения их магнитного поведения. Другая группа, возглавляемая Хунъяном Ваном, использовала гидротермальный синтез и измерения СКВИДа (сверхпроводящего квантового интерференционного устройства). В конечном итоге обеим командам удалось изготовить образцы, которые, по их утверждениям, демонстрировали эффект Мейснера.
Изучая намагниченность образцов в зависимости от температуры (также известную как кривая МТ), они смогли построить график поведения образцов при воздействии внешнего магнитного поля при охлаждении на разных уровнях температуры, что привело к отталкиванию образца. она (переведенная на графике функции как отрицательная намагниченность) как минимум в диапазоне температур 100 К (-173,15 ºC), 200 К (-73,15 ºC) и 250 К (-23,15 ºC), с возможностью до 300 К ( 26,85 ºC) поддержание сверхпроводящего состояния.
Вот как должно выглядеть поведение сверхпроводника при комнатной температуре и давлении окружающей среды, и даже если существует жесткий предел в 250 К (-23,15 ºC), это достаточно высокая температура, чтобы появилась категория морозильников нам на помощь: лабораторные морозильники сверхнизкой температуры , которые обычно используются для хранения вакцин, образцов крови и тканей при температуре до - 80 ºC (200 К).
Согласно документу, команды изготовили модифицированные образцы апатита свинца, легированного медью (с химической формулой Pb9.1Cu0.9(PO4)6S)), которые отличаются от оригинального рецепта, что является подтверждением того, что часть проблем с репликацией LK Сверхпроводящее поведение -99, вероятно, возникло из-за неэффективной замены элементов на этапе приготовления (мы рассмотрели, как плохо документированные процессы синтеза и легирования могут быть ключом к драме LK-99).
«Тщательная» процедура синтеза включает нагревание раствора фосфата и сульфида свинца под высоким давлением (при поддержании рН на уровне 8) с последующим прокаливанием образцов (при 900 ºC в течение 8 часов) с последующей еще одной процедурой прокаливания в атмосфере чистого кислорода в течение 48 часов (при пониженной температуре 500 ºC). Вероятно, легко понять, как подобная квантово-химическая процедура изготовления, столь тщательная, но подверженная ошибкам, может быть реализована на кухне российского биолога . Тем не менее, в статье сразу утверждается, что даже при таком методе изготовления жизнеспособность образца затруднена - признаки указывают на возможность того, что LK-99 является сверхпроводником типа II, где только небольшая часть вещества демонстрирует сверхпроводимость.
Как мы видели ранее , сверхпроводники типа II, как правило, содержат сверхпроводящие материалы (которые представляют собой собственную фазу материи), смешанные с другими типами материалов (которые обладают собственными свойствами удельного сопротивления), создавая напряжения — буквальные магнитные вихри — где оба области пересекаются. В сверхпроводниках типа II эти вихри имеют тенденцию увеличиваться по мере того, как условия становятся неоптимальными для возникновения сверхпроводящей фазы материи, что приводит к возможному коллапсу сверхпроводящего состояния (вы можете поместить это в тот же блок, что и декогерентность кубитов). в квантовых вычислениях в результате внешних стрессоров).
Согласно статье, даже образцы, синтезированные в соответствии с самым известным на данный момент процессом (тот, который они использовали), имеют тенденцию иметь высокий процент несверхпроводящего вещества, смешанного с предположительно сверхпроводящими частицами. В этом случае легко ошибочно объявить образцы мертвыми даже после их тестирования. Согласно разговору на публичном форуме , приписываемому двум ведущим авторам, один из образцов сверхпроводимости, на котором они основывали свою статью, был изготовлен еще в ноябре 2023 года,
признан некачественным и собирался быть уничтоженным в нескольких точках своего существования. жизнь. В конечном счете, процесс изготовления по-прежнему ужасно неэффективен, и в настоящее время мы не утруждаем себя масштабированием (при условии, что тезис о сверхпроводимости верен).
Вполне понятно, что авторы, кажется, пока не желают создавать особых проблем (и они заканчивают свое резюме предложением, которое наполнено как защитой, так и «предложениями» и «возможностями»). Две отдельные, но соавторы группы ученых также попытались еще больше успокоить сомнения, по -видимому, воспроизводя результаты друг друга . Это не является безупречным, но есть надежда, что улучшенный рецепт синтеза теперь позволит другим исследователям повторить эти результаты.
Медь-замещенный апатит свинца, как известно это соединение, был в моде летом 2023 года, когда Ли и другие впервые назвали его «сверхпроводником при комнатной температуре и окружающем давлении». И вполне естественно, что подобное предложение вызвало бы ажиотаж: если есть что-то, что должно волновать человечество как коллектив, так это появление материала, который может безотходно проводить электричество. Сверхпроводник, которому не нужно преодолевать уровни давления выше уровня ядра Земли и/или который не нуждается в непрактичном охлаждении для выполнения своей работы?
Тот, который потенциально может быть использован в самых разных приложениях: от крошечных квантовых датчиков до хранения энергии без потерь.
Это Святой Грааль физики конденсированного состояния — и причина, по которой в этой области исследований уже есть своя доля якобы ложных идолов и фальшивых данных. Этот факт также мог иметь какое-то отношение к решению Nature признать историю LK-99 оконченной. Тем не менее, вокруг апатита свинца, легированного медью, продолжают появляться фумаролы, а там, где есть дым, обычно есть огонь. Либо LK-99 (и более или менее тяжелые производные серы) является результатом коллективно ошибочных физиков конденсированного состояния, играющих с ожиданиями Интернета во времени, либо что-то действительно может плавать с LK-99. В настоящее время остается открытым вопрос, будет ли это означать первый сверхпроводник, работающий при комнатной температуре, или просто наглядный урок того немногого, что мы еще знаем о Вселенной. Но разве эта возможность не интересна сама по себе?
Как по мне, изобретатель оставил несколько образцов или один своим ученикам и унёс в могилу секрет производства этого вещества (сложного соединения ).
Последователи перерыли все записи метра и так не нашли формулу изготовления. Тогда они пошли стандартным путем, бросив в лужу камень и ожидая, что кто нибудь из 8 миллиардов догадается где "собака порылась".
ИМХО