LK-99

З Вікіпедыі, свабоднай энцыклапедыі


LK-99 (з даследавання Lee-Kim 1999)[1] — шэра-чорнае полікрышталічнае злучэнне, атрыманае шляхам легіравання свінцу-апатыту з меддзю. Каманда з Карэйскага ўніверсітэта пад кіраўніцтвам Лі Сукбэ і Кім Джы Хун даследвала гэты матэрыял як патэнцыйны звышправаднік з 1999 года.[2] У 2023 годзе яны апублікавалі прэпрынты, у якіх сцвярджаецца, што матэрыял дзейнічае як звышправаднік пакаёвай тэмпературы [2] з нулявым супраціўленнем і эфектам Мейснера[2] пры тэмпературы да 400 K (127 °C) і ціску навакольнага асяроддзя.[1][3][2]

Многія лабараторыі спрабавалі паўтарыць працу і змаглі дасягнуць першых вынікаў ужо праз некалікі тыдняў пасля публікацыі, бо працэс сінтэзу матэрыялу адносна просты.[4] Але станам на 10 жніўня 2023 года існуе ўсё больш шырокі кансэнсус, што матэрыял не з’яўляецца звышправадніком,[5][6][7][8] а падабенства на звышправадніковую існасць матэрыялу ўзнікла з-за прымешак, звычайных для прапанаванага сінтэзу, бо яны могуць выклікаць падзенне супраціву і магнітны водгук у невялікіх аб’ёмах матэрыялу, падобны на пераходы ў звышправадніках.

Нягледзячы на тое, што спробы паўтарэння не прайшлі праз працэс рэцэнзавання ў часопісе, некаторыя з іх былі разгледжаны лабараторыяй матэрыялазнаўства і выявілі ферамагнітную і дыямагнітную прыроду назіранай частковай левітацыі.[9] Іншыя лабараторыі, назіраўшыя частковую левітацыю, падобную апісанай у арыгінальным артыкуле, выявілі дыямагнетызм, але не выявілі звышправоднасці.

Першапачатковыя даследаванні, абвяшчаючыя адкрыццё LK-99, былі загружаныя ў arXiv, архіў прэпрынтаў з адкрытым доступам. Пазней Лі заявіў, што загружаныя прэпрынты былі няпоўнымі[10], а сааўтар Кім Хён-Так заявіў, што ў адным з дакументаў ёсць недахопы.

Хімічныя ўласцівасці і структура[правіць | правіць зыходнік]

Хімічны склад LK-99 падобны на Pb9Cu(PO4)6O, у якім — у параўнанні з чыстым свінцова-апатытам (Pb10(PO4)6O)[11] — прыкладна адна чвэрць іонаў Pb(II) у становішчы 2 структуры апатыту замяшчаецца іонамі Cu(II).[2]

Структура падобная да апатыту, крышталаграфічная група Р63/m (№ 176).

Сінтэз[правіць | правіць зыходнік]

Лі і інш. прапануюць метад хімічнага сінтэзу LK-99[11] у тры крокі. Спачатку яны вырабляюць ланаркіт з малярнага змяшэння парашкоў аксіду свінцу (II) (PbO) і сульфату свінцу (II) (Pb(SO4)) у суадносінах 1:1 і награваючы да 725 °C (998 K) цягам 24 гадзін:

PbO + Pb(SO4) → Pb 2 (SO4)O.

Далей шляхам змешвання парашкоў медзі (Cu) і фосфару (P) у малярных суадносінах 3:1 у запячатанай прабірцы ў вакууме і з нагрэвам да 550 °C (823 K) на працягу 48 гадзін атрымліваюць фасфід медзі(I) (Cu3P):[11]

3 Cu + P → Cu3P.

Затым крышталі ланаркіта і фасфіду медзі здрабняюць у парашок, змяшчаюць у герметычную трубку ў вакуум і награваюць да 925 °C (1,198 K) на працягу 5-20 гадзін:[11]

Pb2(SO4)O + Cu3P → Pb10- x Cu x(PO4)6O + S (g), дзе 0,9 < x < 1,1.

Існуе шэраг праблем з апісаным вышэй сінтэзам з першапачатковага артыкула. Рэакцыя не збалансаваная, і іншыя даследнікі паведамлялі аб пабочным сінтэзе сульфіду медзі(I) (Cu2S).[12][13] Для збалансаванай рэакцыяй можа быць:

5 Pb2SO4O + 6 Cu3P → Pb9Cu(PO4)6O + 5 Cu2S + Pb +7 Cu[14]

Многія сінтэзы давалі фрагментарныя вынікі ў розных фазах, калі частка з атрыманых фрагментаў рэагавала на магнітныя палі, а частка не.

Фізічныя ўласцівасці[правіць | правіць зыходнік]

Некаторыя ўзоры LK-99 дэманструюць моцныя дыямагнітныя ўласцівасці, у тым ліку частковую левітацыю над магнітам[11], што часам трактуецца як прыкмета звышправоднасці.

Хоць у першых артыкулах сцвярджалася што матэрыял з'яўляецца звышправадніком пакаёвай тэмпературы, але няма назіранняў якіх-небудзь канчатковых прыкмет звышправоднасці, як нулявога супраціўлення, эфекта Мейснера, замацавання патоку, магнітнай успрымальнасці пераменнага току, эфекта Джозэфсана, залежнага ад тэмпературы крытычнага поля і тока, або раптоўнага скачка ўдзельнай цеплаёмістасці каля крытычнай тэмпературы.

Спасылкі[правіць | правіць зыходнік]

  1. ↑ а б Chang, Kenneth (August 3, 2023). "LK-99 Is the Superconductor of the Summer". The New York Times. Архівавана з арыгінала August 3, 2023. Праверана August 3, 2023.
  2. ↑ а б в г д Lee, Sukbae; Kim, Ji-Hoon; Kwon, Young-Wan (2023-07-22). "The First Room-Temperature Ambient-Pressure Superconductor". arXiv:2307.12008 [cond-mat.supr-con].
  3. ↑ Lee, Sukbae; Kim, Ji-Hoon; Im, Sungyeon; An, Soomin; Kwon, Young-Wan; Auh, Keun Ho (2023-03-31). "Consideration for the development of room-temperature ambient-pressure superconductor (LK-99)". Korean Crystal Growth and Crystal Technology. Korea Association Of Crystal Growth. 33 (2): 61‒70. doi:10.6111/JKCGCT.2023.33.2.061. Архівавана з арыгінала 2023-07-25. Праверана 2023-07-25.
  4. ↑ Garisto, Dan (2023-07-27). "Viral New Superconductivity Claims Leave Many Scientists Skeptical". Materials science. Scientific American [англійская]. Архівавана з арыгінала 27 July 2023. Праверана 2023-07-28.
  5. ↑ {{cite news}}: Пустое цытаванне (даведка)Папярэджанні CS1: url-status (link)
  6. ↑ Johnson. A superconductor claim blew up online. Science has punctured it.. The Washington Post (9 жніўня 2023). Архівавана з першакрыніцы 9 August 2023. Праверана 9 жніўня 2023.
  7. ↑ Robinson. LK-99 slammed as 'not a superconductor at all' (англ.). www.theregister.com. Архівавана з першакрыніцы 10 August 2023. Праверана 10 жніўня 2023.
  8. ↑ Padavic-Callaghan. LK-99: Mounting evidence suggests material is not a superconductor (англ.). New Scientist. Архівавана з першакрыніцы 9 August 2023. Праверана 10 жніўня 2023.
  9. ↑ Orf. Well, Seems Like LK-99 Isn't a Room Temperature Superconductor After All. Popular Mechanics (9 жніўня 2023). Архівавана з першакрыніцы 10 August 2023. Праверана 10 жніўня 2023.
  10. ↑ 조승한 (2023-07-28). 강의영 (рэд.). '상온 초전도체 구현' 한국 연구에 국내외 논란..."검증 거쳐야" [Controversy both domestic and abroad regarding Korean development of room temperature superconductor ... "It has to be verified"] [карэйская]. Yonhap News Agency. Архівавана з арыгінала 28 July 2023. Праверана 2023-07-28. ... 논문이 아니며 공개도 의도한 바가 아니라고 선을 그었다. ... 이 대표는 이날 연합뉴스와 통화에서 "다른 저자들의 허락 없이 권 연구교수가 임의로 아카이브에 게재한 것"이라며 "아카이브에 내려달라는 요청을 해둔 상황" 이라고 주장했다. ... 이 대표는 권 연구교수가 퀀텀에너지연구소 최고기술책임자(CTO)로 있었지만 4개월 전 이사직을 내려놓고 현재는 회사와 관련이 없다고도 밝혔다. ... 고려대 관계자에 따르면 권 연구교수는 현재 학교와도 연락이 닿지 않는 상황으로 알려졌다.
  11. ↑ а б в г д Lee, Sukbae; Kim, Ji-Hoon; Kim, Hyun-Tak; Im, Sungyeon; An, SooMin; Auh, Keun Ho (2023-07-22). "Superconductor Pb10−xCux(PO4)6O showing levitation at room temperature and atmospheric pressure and mechanism". arXiv:2307.12037 [cond-mat.supr-con].
  12. ↑ Kumar, Kapil; Karn, N.K.; Awana, V.P.S. (2023-07-31). "Synthesis of possible room temperature superconductor LK-99:Pb9Cu(PO4)6O". arXiv:2307.16402 [cond-mat.supr-con].
  13. ↑ Guo, Kaizhen; Li, Yuan; Jia, Shuang (2023-08-06). "Ferromagnetic half levitation of LK-99-like synthetic samples". arXiv:2308.03110 [cond-mat.supr-con].Guo, Kaizhen; Li, Yuan; Jia, Shuang (6 August 2023).
  14. ↑ Kumar, Kapil; Karn, N. K.; Kumar, Yogesh (2023-08-07). "Absence of superconductivity in LK-99 at ambient conditions". arXiv:2308.03544 [cond-mat.supr-con].
Узята з "https://be.wikipedia.org/w/index.php?title=LK-99&oldid=4562252"