Физики из Южной Кореи заявили о получении первого в мире сверхпроводника, работающего при комнатной температуре и атмосферном давлении. Им стал полученный методом твердотельного синтеза порошок апатита свинца, где часть атомов свинца были замещены атомами меди. Авторы еще не прошедших рецензирование статей, опубликованных на сайте препринтов arXiv.org, назвали это вещество LK-99. Однако у других физиков их результаты вызвали вопросы.
При сверхпроводимости электрическое сопротивление исчезает, и материал пропускает ток без малейшего сопротивления. Обычно это явление наблюдается при температурах, близких к абсолютному нулю, или -273 °C. Но хотя сверхпроводники обещают колоссальную экономию при передаче энергии, а также позволяют работать с квантовыми компьютерами и создавать мощнейшие магнитные поля (как на ITER), поддерживать такие условия очень сложно. Поэтому физики постоянно стремятся найти или создать материалы, которые обладают сверхпроводимостью при температуре, более близкой к комнатной, а также атмосферном давлении.
Корейские ученые из Центра исследований квантовой энергии утверждают, что обнаружили в порошке LK-99 на основе апатита свинца свойства сверхпроводника при комнатной температуре и давлении 1,3 × 10-6 атмосфер. Размер структур кристаллической решетки образца оказался на 0,48% меньше, чем у апатита свинца, что авторы статей объяснили частичным замещением атомов свинца на более компактные атомы меди. Именно в этом, по их мнению, и кроется причина сверхпроводимости материала.
Поскольку сверхпроводник выталкивает электромагнитный поток и компенсирует внешнее магнитное поле (что называется эффектом Мейсснера), ученые продемонстрировали, что образец благодаря этому левитирует в магнитном поле. Кроме того, корейские физики изучили сопротивление материала при разных температурах. Образец терял желаемые свойства в диапазоне 104–127 градусов по Цельсию. Примерно до 60 °C удельное сопротивление приближалось к нулю. Дальше оно плавно росло вместе с температурой, что авторы объяснили неоднородностью кристаллов, из которых состоит образец.
Однако коллеги относятся к этим результатам с большой осторожностью. Профессор кафедры физики твердого тела и наносистем института ЛаПлаз НИЯУ МИФИ, доктор физико-математических наук Алексей Менушенков прокомментировал, что сверхпроводники открывают новые возможности в энергетике, левитирующем транспорте, квантовых компьютерах и многих других технологиях, о которых человечество пока даже не догадывается. Однако сначала он призывает получить независимое подтверждение экспериментальных данных.
«Считаю, что представленные авторами результаты чрезвычайно интересны, — подчеркивает профессор Алексей Менушенков. — Особенно впечатляет наблюдение диамагнетизма в виде эффекта Мейсснера и эффекта левитации. Наиболее слабой частью представляется область структурных исследований, которая оставляет сомнения в правильности описания сложной структуры материала LK-99. Возможно ли, что этот материал существует и обеспечивает комнатную сверхпроводимость? Думаю, что возможно. Однако сделать окончательные выводы можно только в случае повторения описанных эффектов другими независимыми группами исследователей».
Другие специалисты напоминают, что даже публикация в рецензируемом журнале не может полностью застраховать от ошибок. Например, в 2022 году статью о сверхпроводимости при 17 градусах по Цельсию отозвали из Nature. Эксперименты, подтверждающие существование сверхпроводимости при комнатной температуре, ученым часто не удается воспроизвести. К тому же в работе южнокорейских ученых вопросы вызывает возможность свободного тока электронов у оксофосфата двухвалентного свинца и его замещение на двухвалентную медь. Кроме того, ученые отмечают возможность влияния примесей, которые могли исказить результат эксперимента.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
