Kore'deki bilim adamları ilk oda sıcaklığında, ortam basıncında süper iletkeni keşfettiler mi? – Fizik Dünyası

Kore'deki bilim adamları ilk oda sıcaklığında, ortam basıncında süper iletkeni keşfettiler mi? – Fizik Dünyası

Zaman Damgası: 27 Temmuz 2023 10:35

süper iletkenlik
Süperiletkenlik gösterimi (Nezaket: iStock/ktsimage)

Oda sıcaklığındaki süperiletkenlik, yoğun madde fiziğinde uzun zamandır en kutsal kutsal kâse olmuştur. Geçtiğimiz on yıl içinde, yeni malzemelerin ortaya çıkışı Nispeten ılımlı sıcaklıklarda, ancak yalnızca aşırı basınç altında bu süper iletkenlik, arayışta hafif ama önemli bir değişiklik getirdi. Yeni sentezlenen bir süperiletkenin gerçekten kaseye benzemesi için, oda sıcaklığında direnç olmadan yalnızca elektrik akımını taşıyamaz. Ayrıca laboratuvarın ötesinde pratik uygulamalara (havaya kaldırılan trenler, verimli elektrik hatları veya daha ucuz MRI makineleri gibi) sahip olması için bunu ortam basıncında yapması gerekir.

Yani henüz hakem değerlendirmesinden geçmemiş bir kâğıt Bu hafta başında arXiv ön baskı sunucusunda "İlk Oda Sıcaklığı Ortam Basıncı Süper İletkeni" başlıklı makalenin ortaya çıkmasıyla fizikçiler meraklandılar - ancak son zamanlardaki gelişmeler göz önüne alındığında şüpheci de oldular. geri çekilmeler ve bilimsel suiistimal iddiaları alan içerisinde.

Makalede Sukbae Lee ve Ji Hoon KimHer iki malzeme bilimci de Kuantum Enerji Araştırma Merkezi'nde (Q-Merkezi) ile birlikte Seul, Kore'de Young-Wan Kwon Kore Üniversitesi'nden araştırmacılar, günlük koşullar altında, kurşun apatit mineralinin değiştirilmiş bir formunun, süperiletkenliğin açık işaretlerini gösterdiğini bildirdi. Bu işaretler, çok önemli olan dirençsiz akım akışını içerir; Meissner etkisi yoluyla manyetik alanın malzemeden çıkarılması; ve altında süperiletken geçişin meydana geldiği kritik bir sıcaklık ve kritik manyetik alan.

Daha fazla kanıt ortaya çıkıyor

Bu iddiaları desteklemek için daha fazla makale Kısa bir süre sonra bu kez Lee ve Kim tarafından Q-Centre'deki meslektaşları Sungyeon Im, SooMin An ve Keun Ho Auh ile birlikte yazılan arXix'te yayınlandı. Hyun Tak KimABD'deki College of William and Mary'den fizikçi. Bu makalenin yayınlanma zamanlaması ve daha uzun yazar listesi, yoğun çevrimiçi spekülasyon Bazı yorumcular Nobel Ödülü'nün (oda sıcaklığı, ortam sıcaklığı süperiletkenliğine ilişkin doğrulanmış herhangi bir keşif için verilecek olası ödül) altı değil yalnızca üç kişi tarafından paylaşılabileceğine dikkat çekti. Spekülasyon bir yana, ikinci makale, malzemenin sentezini daha ayrıntılı olarak açıklarken, ilkinin dudak uçuklatan ayrıntılarının çoğunu tekrarlıyor.

Son bir kanıt olarak, video Hyun-Tak Kim tarafından 25 Temmuz'da arXiv'in ScienceCast platformunda yayınlanan fotoğraf, Lee ve Ji-Hoon Kim'in LK-99 (görünüşe göre kendi baş harfleri ve onu ilk sentezledikleri yıl) adını verdikleri malzemenin bir mıknatısın üzerinde havaya uçtuğunu gösterme iddiasında. Meissner etkisinin bu basit gösterimi, lisans düzeyindeki fizik laboratuvarlarının temelini oluşturur; ancak bu durumda, geleneksel, düşük sıcaklıklı süperiletkenlerde süperiletkenlik üretmek için gereken sıvı nitrojen hiçbir yerde görülmez.

Eleştirmenler içeri giriyor

Makalelerin arXiv'de yayınlanmasından birkaç gün sonra ve bu sansasyonel iddiaların sosyal medyada dolaşıp Q-Centre'ın web sitesini çökertmeye başlamasından sadece birkaç saat sonra, alandaki uzmanlar dikkatli olunması yönünde çağrıda bulundu. Richard Greene1970'lerden bu yana süperiletken malzemeler üzerinde çalışan ABD Maryland Üniversitesi'nden fizikçi, gözlenen Meissner etkisi videosu ilk bakışta "etkileyici" görünse de süperiletkenlik nesnelerin havaya kalkmasına neden olabilecek tek olgu değildir. "Dikkatli bakarsanız, (havaya kaldırılan) 2. numunenin normal durumda büyük bir diyamanyetik mıknatıslanmaya sahip olduğunu görürsünüz" dedi. “Yani sırf diyamanyetik bir malzeme olduğu için havaya kaldırılabilir.”

Başka bir fizikçi, douglas natelson ABD'deki Rice Üniversitesi'nden bilim adamı, iki makalenin manyetik duyarlılığa ilişkin verilerindeki bariz tutarsızlıkların altını çizdi, Χ. Lee, Ji-Hoon Kim ve meslektaşları LK-99 numunelerini manyetik bir alana yerleştirdiklerinde, altı yazarlı makale malzemenin kütle duyarlılığındaki değişikliği (yani, Χ yoğunluğa bölünür) 2.5 x 10'a ulaştı-4 Gram başına elektromanyetik birim. "Santimetreküp başına yaklaşık 7 gramlık bir yoğunluk varsayarsak, bu Χ = –0.022, grafitin yaklaşık 36 katı,” diye yazmıştı Natelson. Twitter/X dizisi bulgulara adanmıştır. “Eğer doğruysa bu heyecan verici olurdu.”

Ancak Natelson, "aynı veri gibi görünen şeyin" üç yazarlı makalenin Şekil 4'ünde de göründüğünü, ancak grafiğin y ekseninde tamamen farklı bir ölçekte göründüğünü belirtti. Bu ikinci rakam kümesinin "fiziksel olmadığını" söyleyen kendisi, "oldukça özensiz" tutarsızlığın "sonuçlara güveni teşvik etmediğini" de sözlerine ekledi.

Üreme için bekleyin

Bu kafa karışıklığının parlak noktalarından biri, yüksek basınçlı süperiletkenlerle ilgili çalışmalardan farklı olarak Lee, Ji-Hoon Kim ve onların işbirlikçilerinin çalışmalarının özel ekipman açısından nispeten az gerektirmesidir. Bu onu kopyalamaya çalışmayacak kolay, Kesinlikle; gibi Jennifer FowlieABD'deki SLAC Ulusal Laboratuvarı'nda yoğun madde fizikçisi olan Dr. işaret Twitter'da Koreli araştırmacıların materyallerini sentezlemek için kullandıkları dört günlük, çok adımlı, katı hal süreci pek de basit değil. (“Bazılarınız havan tokmağınızı aşırı kullanmaktan dolayı su toplamış değil ve bu da gösteriyor,” diye espri yaptı.)

Yine de son derece uzmanlaşmış bir kitin bulunmaması, bir avuç araştırma grubundan daha fazlası için çoğaltmayı mümkün kılacaktır. Ve onu bulmaya bu kadar çok önem verildiğine göre, LK-99'un gizemine ve onun olası oda sıcaklığı, ortam basıncı süperiletkenliğine bir çözüm bulmak çok uzun sürmeyecek. "Bence bu materyalin ve raporda yer alan sonuçların dünyadaki başka bir grup tarafından çoğaltılıp çoğaltılmayacağını bekleyip görmemiz en iyisi." Nigel HusseyBirleşik Krallık'taki Bristol Üniversitesi'nde süperiletkenlik araştırmacısı şunları söylüyor: Fizik dünyası. “Eğer öyleyse, o zaman elbette bu sansasyonel bir atılım olacaktır. Ancak şimdilik sadece sansasyonel bir durum.”

Zaman Damgası:

Den fazla Fizik dünyası