Независимые исследователи не нашли доказательств сверхпроводимости при комнатной температуре в модифицированной форме апатита свинца, что развеяло надежды на технологический прорыв. Материал привлек внимание общественности в июле после того, как два корейских ученых, Сукбэ Ли и Джи-Хун Ким, вместе с коллегами из Кореи и США, заявили, что могут проводить электричество без сопротивления при атмосферном давлении и температуре. Однако последующие попытки воспроизвести их результаты не увенчались успехом, и некоторые эксперты полагают, что заманчивое открытие могло быть связано с примесями в предположительно сверхпроводящем образце.
Материалы, проводящие ток без сопротивления при высоких температурах, давно пользуются спросом. Настоящий сверхпроводник при комнатной температуре принес бы большие преимущества, включая эффективные электрические сети и более мощные компьютеры. Это также позволило бы уменьшить размер и стоимость ускорителей частиц, аппаратов МРТ и других устройств, которые полагаются на громоздкие системы охлаждения для поддержания их магнитных катушек в (низкотемпературном) сверхпроводящем состоянии.
В паре не рецензируемый бумага размещенный на сервере препринтов arXiv 22 июля, Ли, Ким и их коллеги заявили, что создали такой материал. Названный LK-99 по инициалам его первооткрывателей, этот материал был впервые описан как сверхпроводник при комнатной температуре в апреле в малоизвестной статье, опубликованной в Журнал корейского выращивания кристаллов и технологии кристаллов. Совсем недавно в двух статьях arXiv команда указала, что материал демонстрирует четыре признака сверхпроводимости: протекание тока без сопротивления; выброс магнитного поля и левитация (эффект Мейснера); критическая температура и критическое магнитное поле, ниже которых происходит сверхпроводящий переход.
Команда также предложила объяснение, предполагая, что сверхпроводимость может возникать из-за химического давления или «напряжения», вызванного введением атомов меди в апатит свинца. Поскольку расположение этих введенных примесей имеет решающее значение, команда предоставила «рецепт» изготовления материала, данные рентгеновской дифракции о его структуре и химическую формулу конечного продукта: Pb.10-хCux(РО4)6O, где x представляет собой концентрацию атомов меди и находится в диапазоне от 0.9 до 1.1.
Первые попытки репликации не увенчались успехом
Вооружившись этой информацией, многие исследовательские группы (и, по крайней мере, одна технически подкованная любитель имея доступ к хорошему оборудованию) начали синтезировать собственные образцы. «Возможности в рамках претензий Ли, Ким и другие изменили бы правила игры для общества, если бы они оказались правдой, поэтому мы, конечно, хотели стать частью истории в случае настоящего прорыва», — говорит Росс Колман, который участвовал в попытка онлайн-репликации в реальном времени с коллегами из Карлова университета в Праге, Чехия.
Первоначальные эксперименты не привели к каким-либо прорывам. В одном из первых отчеты, VPS Авана и коллеги из Индии CSIR-Национальная физическая лаборатория (NPL) синтезировали образец, который становился слабомагнитным при помещении на сильный магнит, а не излучал магнитное поле, как сверхпроводник. Другой попытка ранней репликации, этот по Чжици Лю и коллеги из Бейханского университета в Пекине, Китай, получили образец, который вел себя как полупроводник с большим сопротивлением при комнатной температуре.
Колман говорит, что эти несоответствия частично связаны с «беспорядочным» характером инструкций по синтезу LK-99. «Хотя рецепт синтеза представлен очень просто, в нем есть ряд неточностей или недостающая информация», — говорит он. Примеры включают размеры используемого оборудования, то, как должна изменяться температура на разных стадиях синтеза, и даже тот факт, что материал становится расплавленным при 925 °C. «Более подробное описание предотвратило бы множество догадок», — говорит он.
Дверь приоткрывается в щель…
С теоретической стороны дела обстояли немного более обнадеживающе. Команда под руководством Син-Цю Чен Китайской Шэньянской национальной лаборатории материаловедения рассчитанный что материал с формулой Pb10-хCux(РО4)6O будет содержать электронные структуры, известные как плоские полосы на уровне Ферми, который является наивысшим энергетическим уровнем, который электрон может занимать при 0 К. Эти плоские полосы могут быть признаком сверхпроводимости.
Независимо, Шинейд Гриффин, штатный научный сотрудник Национальной лаборатории Лоуренса Беркли в США, пришел к аналогичный вывод: замена меди на свинец в соответствующем месте внутри Pb10-хCux(РО4)6O производит плоские полосы. Менее многообещающе Гриффин подсчитал, что экспериментально более легкая замена не имеет такого эффекта. «Этот результат намекает на сложность синтеза в получении Cu, замещенной в соответствующем месте», — написала она.
…а потом захлопывается
Несмотря на это предостережение, результаты плоской полосы были встречены с восторгом растущей армией поклонников LK-99 в социальных сетях. Когда Гриффин разместила свою статью в Twitter/X, сопровождаемый GIF-изображением с изображением бывшего президента США Барака Обамы «микрофон», ответы включали «Это так круто» и «Невероятно основанный твит».
Однако в течение следующих двух недель сбои репликации продолжались, и воздух начал просачиваться из пузыря ажиотажа. А вторая попытка Индийская команда NPL использовала более чистые материалы-предшественники и произвела образец с пиками рентгеновской дифракции, которые более точно соответствовали пикам в исходных статьях arXiv. Увы, этот новый образец тоже не был сверхпроводником. Он был диамагнетиком, намагничиваясь в направлении, противоположном приложенному полю.
Это важно, потому что одним из самых веских доказательств в пользу сверхпроводимости при комнатной температуре в LK-99 была способность материала левитировать при помещении на сильный магнит в условиях окружающей среды. Корейская команда интерпретировала это как эффект Мейснера, но диамагнитные объекты (включая лягушки и клубника) также будет левитировать, если магнитное поле достаточно сильное.
Другой альтернативное объяснение ибо левитация ЛК-99 исходила от Шуан Цзя и коллеги из Пекинского университета в Пекине. Хотя они убедили «некоторые небольшие чешуйчатые фрагменты» их синтезированного образца левитировать, эти левитирующие фрагменты «повсеместно содержат слабые, но определенные мягкие ферромагнитные компоненты». Они писали, что ферромагнетизм может объяснить левитацию в ЛК-99, не прибегая к сверхпроводимости.
Вырисовывается более полная картина
Что касается Андрей Берневиг, теоретик конденсированных сред из Принстонского университета, США, различные результаты и связанная с этим шумиха являются источником разочарования. «Сначала многое делалось в спешке, а заявления со всех сторон не проверялись», — говорит он. Мир физики. «Социальные сети, мемы и т. д., на мой взгляд, полностью препятствуют прогрессу в этой области… Я надеюсь, что мы никогда больше не будем заниматься такой наукой».
Чтобы дать конкретные ответы, Берневиг и его коллега из Принстона Лесли Шуп, вместе с сотрудниками из Испании, Германии и Орегонского университета, США, сосредоточились на другом вопросе. Вместо того, чтобы исследовать, проявляет ли LK-99 признаки сверхпроводимости, они начали с вопроса: что именно? is ЛК-99, что ли?
После синтеза собственного образца команда провела рентгеновские дифракционные измерения на лучшем кристалле из партии. Этот кристалл оказался содержать не менее трех различных компонентов. «Рецепт прост, но он не приводит к получению однофазного материала», — объясняет Шуп, химик-материаловед. «Когда образец состоит из нескольких материалов, как, например, LK-99, трудно получить одинаковые результаты в разных лабораториях».
На первый взгляд может показаться, что этот вывод подтверждает гипотезу, выдвинутую онлайн-фанатами LK-99, которые предположили, что сбои репликации были вызваны неправильно синтезированными образцами. Увы, теоретики из Принстонской команды подсчитали, что в материале с «правильной» структурой плоские полосы, вызвавшие столько волнений, локализованы и, таким образом, имеют неправильный тип. «Эти локализованные плоские полосы имеют тенденцию вызывать магнетизм в LK-99 (для предполагаемых структур) вместо сверхпроводимости», — объясняет член команды. Цзябин Ю, постдокторант по теории конденсированных сред в Принстоне.
Другие расчеты той же группы показали, что атомы меди вряд ли войдут в структуру предшественников LK-99 в концентрациях, достаточно высоких, чтобы повлиять на его свойства. Это говорит о том, что объяснение сверхпроводимости корейской командой неверно. Это также ставит под сомнение предполагаемую структуру материала, что имеет последствия как для теоретиков, так и для экспериментаторов. «Если структура «ЛК-99» отличается от предполагаемых, то в настоящее время мы не можем делать никаких достоверных заявлений о сверхпроводимости», — говорит Ю.
Роль примесей
Дальнейшее понимание пришло от Вэй Ву, Цзяньлинь Луо и коллеги из Пекинской национальной лаборатории физики конденсированных сред, Китай. Как и корейские исследователи, они наблюдается резкий «сверхпроводящий» переход сопротивления и магнитной восприимчивости ЛК-99 при температурах чуть ниже 400 К.
Однако они предполагают, что это могло произойти из-за Cu2Примеси S в исходном образце, которые, по признанию корейских исследователей, присутствовали. Cu2S претерпевает структурный фазовый переход при температуре около 385 К, и пекинские исследователи обнаружили, что этот фазовый переход приводит к резкому падению удельного сопротивления LK-99/Cu.2смесь С. Это, говорят они, может быть тем, что увидела корейская команда.
«Если есть простое альтернативное объяснение результатов, больше нет причин рассматривать экстраординарное заявление о сверхпроводимости при комнатной температуре».
Майкл Фюрер
После появления Мир физики задать эти вопросы членам команды, Ли, соответствующий автор первой статьи arXiv, не ответил. Хён-Так Ким, физик из Колледжа Уильяма и Мэри в США и соответствующий автор второй статьи arXiv, отказался от комментариев, потому что он отправил статью в журнал, и рассмотрит критические замечания в своем ответе на отчет рецензента.
«Последний гвоздь в гроб»
В отсутствие дальнейших событий, Майкл Фюрер, специалист по физике конденсированных сред из Университета Монаш, Австралия, который следил за попытками воспроизведения, называет результат Ву и Луо «последним гвоздем в гроб» для LK-99 как сверхпроводника при комнатной температуре. Вместе с ферромагнетизмом и диамагнетизмом, о которых сообщалось в других источниках, Фюрер говорит, что это показывает, что результаты корейской команды «весьма вероятно, можно объяснить» наличием примесей в их образце. «Если есть простое альтернативное объяснение результатов, то больше нет причин рассматривать экстраординарное заявление о сверхпроводимости при комнатной температуре», — говорит он. Мир физики.
Ученые в Корее открыли первый сверхпроводник при комнатной температуре и атмосферном давлении?
Колман настроен несколько более оптимистично. «Остается искра надежды на то, что наблюдения сверхпроводимости все еще реальны, если они связаны с очень специфической примесью в корейских образцах, — говорит он, — но отследить истинность наблюдений может быть очень трудным процессом. Экспериментальное воспроизведение свойств невозможно, если только одно зерно из многограммовой партии обладает интересующими вас свойствами».
Тем не менее, Фюрер не считает, что научное сообщество должно строго судить команду. «Наука — это не суд, и мы вряд ли получим «доказательства» того, что оригинальные образцы LK-99 не содержат никаких сверхпроводников», — говорит он. Вместо этого неудачные попытки повторения «просто показывают, что результаты, скорее всего, можно объяснить по-другому… Я думаю, что это был подлинный пример компетентных ученых, которые верили, что они правы, но были обмануты довольно тонким и неожиданным образом».
- SEO-контент и PR-распределение. Получите усиление сегодня.
- PlatoData.Network Вертикальный генеративный ИИ. Расширьте возможности себя. Доступ здесь.
- ПлатонАйСтрим. Интеллект Web3. Расширение знаний. Доступ здесь.
- ПлатонЭСГ. Автомобили / электромобили, Углерод, чистые технологии, Энергия, Окружающая среда, Солнечная, Управление отходами. Доступ здесь.
- ПлатонЗдоровье. Биотехнологии и клинические исследования. Доступ здесь.
- ЧартПрайм. Улучшите свою торговую игру с ChartPrime. Доступ здесь.
- Смещения блоков. Модернизация права собственности на экологические компенсации. Доступ здесь.
- Источник: https://physicsworld.com/a/room-temperature-superconductor-lk-99-fails-replication-tests/
- :имеет
- :является
- :нет
- :куда
- ][п
- $UP
- 1
- 22
- 385
- 9
- a
- способность
- О нас
- выше
- AC
- ускорители
- доступ
- в сопровождении
- признавать
- адрес
- влиять на
- После
- снова
- AIR
- AL
- Все
- утверждаемый
- причислены
- альтернатива
- Несмотря на то, что
- окружающий
- Условия окружающей среды
- среди
- an
- и
- Другой
- ответы
- любой
- больше не
- прикладной
- соответствующий
- апрель
- МЫ
- возникать
- армия
- около
- расположение
- AS
- связанный
- предполагается,
- At
- попытки
- внимание
- Австралия
- автор
- Барак Обама
- основанный
- BE
- стали
- , так как:
- становится
- становление
- было
- начал
- Beijing
- не являетесь
- верить
- распространенной
- ниже
- Преимущества
- Беркли
- ЛУЧШЕЕ
- между
- прорыв
- прорывы
- приносить
- пузырь
- бюст
- но
- by
- рассчитанный
- расчеты
- Объявления
- пришел
- CAN
- не могу
- нести
- случаев
- вызванный
- вызов
- изменение
- Чарльз
- химический
- Китай
- Китаев
- утверждать
- заявил
- требования
- нажмите на
- тесно
- коллега
- коллеги
- Колледж
- COM
- как
- комментарий
- сообщество
- компетентный
- полностью
- компьютеры
- концентрации
- заключение
- Сгущенное вещество
- Условия
- Проводить
- Последствия
- Рассматривать
- состоит
- содержать
- продолжающийся
- Медь
- соответствующий
- Цена
- может
- "Курс"
- корт
- критической
- решающее значение
- Crystal
- Текущий
- В настоящее время
- данным
- окончательный
- описано
- описание
- подробный
- события
- Устройства
- DID
- различный
- трудный
- размеры
- направление
- открытый
- дисплеев
- do
- приносит
- не
- Dont
- Двери
- сомневаюсь
- вниз
- Падение
- дублированный
- два
- в течение
- Рано
- легче
- эффект
- эффективный
- или
- электричество
- Электронный
- в другом месте
- поощрение
- энергетика
- достаточно
- Enter
- Оборудование
- и т.д
- Даже
- , поскольку большинство сенаторов
- пример
- Примеры
- Возбуждение
- Эксперименты
- эксперты
- эксперты считают
- Объяснять
- объяснены
- Объясняет
- объяснение
- необычайный
- факт
- Oшибка
- не удается
- вентиляторы
- Показывая
- поле
- окончательный
- обнаружение
- результаты
- Во-первых,
- плоский
- поток
- внимание
- после
- Что касается
- форма
- Бывший
- формула
- вперед
- найденный
- 4
- от
- разочарование
- Фуллер
- далее
- игра-чейнджер
- подлинный
- Germany
- получить
- GIF
- Дайте
- взгляд
- хорошо
- Грифон
- Группы
- Рост
- Рост
- Есть
- he
- Герой
- ее
- High
- наивысший
- подсказки
- его
- история
- надежды
- надеется,
- Как
- Однако
- HTTP
- HTTPS
- Обман
- if
- изображение
- важную
- что она
- in
- включают
- включены
- В том числе
- Индийская кухня
- информация
- понимание
- вдохновленный
- вместо
- инструкции
- заинтересованный
- в
- выпустили
- введение
- расследование
- вопрос
- IT
- ЕГО
- журнал
- JPG
- судья
- июль
- всего
- Сохранить
- Ким
- известный
- Корея
- Корейский
- лаборатория
- Labs
- большой
- закон
- Лоренс
- вести
- утечка
- наименее
- привело
- подветренный
- Меньше
- уровень
- Левитация
- такое как
- Вероятно
- мало
- Длинное
- серия
- Продукция
- Магнитное поле
- Магнетизм
- основной
- сделать
- Создание
- многих
- соответствует
- материала
- материалы
- Вопрос
- макс-ширина
- Май..
- размеры
- Медиа
- член
- Участники
- мемы
- Микроскоп
- может быть
- отсутствующий
- смесь
- модифицировало
- БОЛЕЕ
- МРТ
- много
- с разными
- my
- Тайна
- национальный
- природа
- никогда
- Новые
- следующий
- нет
- номер
- Обама
- объекты
- получение
- произошло
- of
- on
- ONE
- те,
- онлайн
- только
- открытый
- Откроется
- противоположность
- Оптимистический
- or
- Орегон
- оригинал
- Другое
- внешний
- собственный
- страница
- пара
- бумага & картон
- бумага
- часть
- участие
- Пекин
- выполнены
- убежденный
- фаза
- Фото
- PHP
- физический
- Физика
- Мир физики
- картина
- штук
- Часть
- Платон
- Платон Интеллектуальные данные
- ПлатонДанные
- возможности,
- возможное
- размещены
- мощный
- Prague
- предшественник
- присутствие
- представить
- представлены
- президент
- давление
- Princeton
- процесс
- производит
- Произведенный
- производит
- Продукт
- Прогресс
- свойства
- предложило
- обеспечивать
- при условии
- что такое варган?
- опубликованный
- положил
- вопрос
- Вопросы
- скорее
- реальные
- причина
- недавно
- рецепт
- уменьшить
- Связанный
- складская
- полагаться
- остатки
- копирование
- отчету
- Сообщается
- воспроизводство
- исследованиям
- исследователь
- исследователи
- Сопротивление
- Реагируйте
- ответ
- ответы
- результат
- Итоги
- правую
- Рост
- Роли
- RU
- s
- то же
- видел
- сообщили
- говорит
- Наука
- научный
- Ученый
- Ученые
- Скотт
- Во-вторых
- казаться
- кажется
- полупроводник
- острый
- она
- Короткое
- должен
- показывать
- показал
- Шоу
- сторона
- Стороны
- Признаки
- просто
- просто
- с
- одинарной
- сайте
- Размер
- Шлема
- небольшой
- So
- Соцсети
- социальные сети
- Общество
- мягкая
- некоторые
- искать
- Источник
- Испания
- Искриться
- конкретный
- указанный
- Персонал
- этапы
- стандарт
- Начало
- Область
- отчетность
- По-прежнему
- сильный
- структурный
- Структура
- представленный
- последующее
- такие
- предлагать
- Предлагает
- сверхпроводящий
- Сверхпроводимость
- поддержка
- удивительный
- обмен
- системы
- команда
- технологический
- говорит
- тестов
- чем
- который
- Ассоциация
- их
- тогда
- теоретический
- теория
- Там.
- Эти
- они
- вещи
- think
- этой
- те
- хоть?
- три
- Через
- миниатюрами
- Таким образом
- в
- вместе
- Отслеживание
- переход
- правда
- Правда
- ОЧЕРЕДЬ
- Оказалось
- два
- напишите
- под
- подвергается
- Университет
- вряд ли
- us
- Президент США
- используемый
- очень
- стремятся
- законопроект
- Путь..
- we
- ЧТО Ж
- были
- Что
- когда
- будь то
- который
- КТО
- будете
- Уильям
- в
- без
- Мир
- бы
- Неправильно
- писал
- wu
- X
- рентгеновский
- еще
- дали
- Ты
- зефирнет