¿Han descubierto los científicos en Corea el primer superconductor a temperatura ambiente y presión ambiental? – Mundo de la Física

¿Han descubierto los científicos en Corea el primer superconductor a temperatura ambiente y presión ambiental? – Mundo de la Física

Marca de tiempo: 27 de julio de 2023 10:35 a. M.

Superconductividad
Representación de superconductividad (Cortesía: iStock/ktsimage)

La superconductividad a temperatura ambiente ha sido durante mucho tiempo el más santo de los santos griales de la física de la materia condensada. Durante la última década, el aparición de nuevos materiales Ese superconductor a temperaturas relativamente suaves, pero sólo bajo presiones extremas, ha supuesto una alteración leve pero significativa en la búsqueda. Para ser verdaderamente un grial, un superconductor recién sintetizado no puede simplemente transportar corriente eléctrica sin resistencia a temperatura ambiente. También debe hacerlo a presión ambiental para que tenga aplicaciones prácticas más allá del laboratorio, como trenes levitantes, líneas eléctricas eficientes o máquinas de resonancia magnética más baratas.

Entonces, cuando un informe que aún no ha sido revisado por pares titulado "El primer superconductor de presión ambiental a temperatura ambiente" apareció en el servidor de preimpresión arXiv a principios de esta semana, los físicos estaban intrigados, aunque también escépticos, dadas las recientes retractaciones y acusaciones de mala conducta científica en el campo.

En el periódico, Sukbae Lee y Ji Hoon Kim, ambos científicos de materiales en el Centro de Investigación de Energía Cuántica (Centro Q) en Seúl, Corea, junto con Young-Wan Kwon de la Universidad de Corea, informan que en condiciones cotidianas, una forma modificada del mineral apatita de plomo muestra signos reveladores de superconductividad. Estos signos incluyen el importante flujo de corriente sin resistencia; la expulsión del campo magnético del material mediante el efecto Meissner; y una temperatura crítica y un campo magnético crítico por debajo de los cuales se produce la transición superconductora.

Surge más evidencia

Para reforzar estas afirmaciones, un papel adicional apareció poco después en arXix, esta vez escrito por Lee y Kim en colaboración con sus colegas de Q-Centre Sungyeon Im, SooMin An y Keun Ho Auh, además Hyun Tak Kim, físico del College of William and Mary de Estados Unidos. El momento de la aparición de este artículo y su lista más larga de autores impulsaron intensa especulación en línea sobre los motivos del equipo, y varios comentaristas señalaron que un Premio Nobel (la probable recompensa por cualquier descubrimiento confirmado de superconductividad a temperatura ambiente) sólo puede ser compartido por tres personas, no seis. Dejando a un lado las especulaciones, el segundo artículo repite muchos de los asombrosos detalles del primero, al tiempo que describe la síntesis del material con más detalle.

Como prueba final, una video publicado por Hyun-Tak Kim en la plataforma ScienceCast de arXiv el 25 de julio pretende mostrar el material que Lee y Ji-Hoon Kim llaman LK-99 (aparentemente por sus propias iniciales y el año en que lo sintetizaron por primera vez) levitando sobre un imán. Esta simple demostración del efecto Meissner es un elemento básico de los laboratorios universitarios de física, excepto que en este caso, el nitrógeno líquido necesario para producir superconductividad en superconductores convencionales de baja temperatura no se ve por ninguna parte.

Los críticos entran

Unos días después de que los artículos aparecieran en arXiv – y pocas horas después de que sus sensacionales afirmaciones comenzaran a circular en las redes sociales, colapsando el sitio web de Q-Centre en el proceso – los expertos en el campo instaron a la precaución. ricardo verde, físico de la Universidad de Maryland, EE. UU., que ha trabajado en materiales superconductores desde la década de 1970, observado que si bien el vídeo del efecto Meissner “parece impresionante” a primera vista, la superconductividad no es el único fenómeno que puede hacer que los objetos levitan. "Si miras con atención, verás que la muestra 2 (que fue levitada) tiene una gran magnetización diamagnética en el estado normal", dijo. "Por lo tanto, podría levitar simplemente porque es un material diamagnético".

Otro físico, douglas natelson de la Universidad Rice, EE. UU., destacó aparentes inconsistencias en los datos de los dos artículos sobre susceptibilidad magnética, Χ. Cuando Lee, Ji-Hoon Kim y sus colegas colocaron su muestra de LK-99 en un campo magnético, el artículo de seis autores afirma que el cambio en la susceptibilidad de masa del material (es decir, Χ dividido por la densidad) ascendió a 2.5 x 10-4 unidades electromagnéticas por gramo. “Suponiendo una densidad de aproximadamente 7 gramos por centímetro cúbico, eso da Χ = –0.022, aproximadamente 36 veces mayor que el grafito”, escribió Natelson en un Hilo de Twitter/X dedicado a los hallazgos. "Eso sería emocionante, si es exacto".

Sin embargo, Natelson continuó señalando que “lo que parecen ser los mismos datos” también aparece en la Figura 4 del artículo de los tres autores, pero con una escala completamente diferente en el eje y del gráfico. Este segundo conjunto de cifras es, afirmó, "no físico", y añadió que la discrepancia "bastante descuidada" "no fomenta la confianza en los resultados".

Esperar reproducción

Un punto positivo en esta confusión es que, a diferencia de los estudios de superconductores de alta presión, el trabajo de Lee, Ji-Hoon Kim y sus colaboradores requirió relativamente poco equipo especializado. Eso no hará intentos de replicarlo. de forma sencilla, exactamente; como Jennifer Fowlie, físico de materia condensada del Laboratorio Nacional SLAC de EE. UU., señaló En Twitter, el proceso de estado sólido de cuatro días y varios pasos que utilizaron los investigadores coreanos para sintetizar su material no es sencillo. (“Algunos de ustedes no han tenido ampollas por el uso excesivo del mortero y se nota”, bromeó).

Aún así, la ausencia de un kit altamente especializado debería hacer posible la replicación para más de un puñado de grupos de investigación. Y con tanta atención dedicada a encontrarlo, una solución al misterio de LK-99 y su posible superconductividad a temperatura y presión ambiente no debería tardar en llegar. "Creo que es mejor esperar y ver si este material y los resultados contenidos en el informe son reproducidos por otro grupo en el mundo". Nigel Hussey, dice un investigador de superconductividad de la Universidad de Bristol, Reino Unido Mundo de la física. “Si es así, entonces, por supuesto, esto sería un avance sensacional. Por el momento, sin embargo, es sencillamente sensacional”.

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