Серьезные лаборатории приступили к изучению свойств материала ЛК-99, в котором южнокорейские ученые якобы обнаружили сверхпроводимость в комнатных условиях. Nature опубликовал заметку с подборкой ссылок на такие исследования, в ходе которых ученые не смогли подтвердить ни синтез LK-99, ни его сверхпроводимость.
Источник изображения: Адам Фенстер/Университет Рочестера.
Сенсацией в сети стало заявление южнокорейских исследователей о сверхпроводящих свойствах материала ЛК-99 в комнатных условиях. И неудивительно! Явление сверхпроводимости без экстремально низких температур и запредельных давлений способно изменить многие стороны нашей жизни, начиная от обеспечения электроэнергией городских потребителей, где потери энергии огромны и они постоянно растут по мере увеличения нагрузки (привет электромобилям) и заканчивая ручным МРТ-сканеры или компактные термоядерные реакторы.
Первые попытки воспроизвести LK-99 не позволили повторить открытие южнокорейских исследователей. В частности, это пытались сделать группа ученых из Национальной физической лаборатории Индии в Нью-Дели и группа из Бейханского университета в Пекине. Оба синтезировали ЛК-99, но признаков сверхпроводимости не обнаружили. Третья группа, из Юго-восточного университета в Нанкине, не обнаружила в материале эффекта Мейснера (левитация в магнитном поле), но заявила нулевое сопротивление материала току при температуре -163°С. Это далеко не комнатная температуры, но определенно высокотемпературный сверхпроводник, да еще и при обычном давлении.
Следует оговориться, что ученые пока не могут с уверенностью сказать, что они синтезировали тот же материал, что и корейцы. Для анализа электронной структуры образцов использовали рентгеновскую дифракцию. Команда из Национальной физической лаборатории Индии в Нью-Дели призналась, что структура их образца немного отличается от того, что представили в своей работе ученые из Южной Кореи. По словам Роберта Пэлгрейва, химика из Университетского колледжа Лондона, не только кристаллическая структура материала отличается от оригинала в индийской команде, но и в китайской, и обе они совершенно разные. Поэтому говорить о повторении опыта корейских ученых пока рано.
Кристаллическая структура третьего образца, который был синтезирован группой из Нанкинского юго-восточного университета, больше похожа на структуру исходного LK-99. И этот образец якобы показал свойства высокотемпературного сверхпроводника, но несколько ученых указали, что измерение сопротивления проводилось с недостаточной, по их мнению, чувствительностью, и заявление о сверхпроводимости при температуре -163°С может быть необоснованным. ошибка.
Первые теоретические исследования ЛК-99 показали, что материал может обладать интересными свойствами, в том числе сверхпроводимостью. Теория функционала плотности использовалась для компьютерного анализа кристаллической и электронной структуры ЛК-99. Первый такой анализ провела Шинейд Гриффин, специалист Национальной лаборатории Лоуренса в Беркли. Она обнаружила, что в LK-99 есть так называемые зоны плоских зон, в которых электроны резко замедляются. Это свойство связано с так называемой плоскозонной дираковской сверхпроводимостью. В любом случае обнаружение «плоских зон» означает наличие у материала необычных свойств.
Позже г-жа Гриффин публично заявила, что она никоим образом не имела в виду, что ее исследование доказало сверхпроводимость LK-99. На самом деле у ученых до сих пор нет однозначного представления о том, какое строение имеет материал ЛК-99. Это не позволяет провести полноценный анализ его свойств и сделать уверенный вывод о наличии или отсутствии явлений сверхпроводимости в комнатных условиях. Неопределенность рождает надежду, но неповторяемость ее похоронит.
Добавим, что на англоязычной странице материала ЛК-99 в Википедии ведется подборка научных работ по изучению свойств ЛК-99. В настоящее время существует менее двух десятков исследований, но их число продолжает расти.
Специальная подборка для Вас