Российские ученые тоже изучили революционный «сверхпроводник» из Южной Кореи: материал оказался изолятором

Москва, 9 авг - ИА Neftegaz.RU. Российские ученые провели эксперимент по созданию сверхпроводника LK-99, который являлся объектом исследования корейских коллег. В результате исследования было выяснено, что этот материал на самом деле не обладает свойствами сверхпроводимости, а ведет себя как изолятор.
Об этом сообщили ученые из Физического института им. П. Лебедева РАН (ФИАН) Газета.ру.

Будем разбираться.
В июле 2023 г. корейские исследователи опубликовали работу о создании сверхпроводника LK-99, утверждая, что он функционирует при комнатной температуре.
Это вызвало огромный интерес в СМИ и социальных сетях.

Сверхпроводник ЛК-99

• название образовано от инициалов первооткрывателей Сукбэ Ли и Джи-Хун Ким и года открытия (1999);
• поликристаллическое соединение серо-черного цвета;
• получается в результате легирования меди свинец - апатит;
• Корейский университет ведет исследования материала, как потенциального сверхпроводника, начиная с 1999 года;
• предполагалось, что это температурный сверхпроводник с нулевым сопротивлением и эффектом Мейснера при температуре до 127 ° C при атмосферном давлении.

Лаборатории ряда стран мира пытались воспроизвести работу и смогли достичь первоначальных результатов в течение нескольких недель, поскольку процесс производства материала относительно прост.
Ученые заявили о том, что LK-99, полученный ими, обладает свойствами сверхпроводника при комнатной температуре и нормальном давлении.
Это означает, что он способен пропускать электрический ток без сопротивления, потерь и нагрева.

Но предложенный процесс синтеза дал разные результаты:

• кто- то наблюдал частичную левитацию, аналогичную той, о которой сообщалось в оригинальной статье, но обнаружили диамагнетизм, а не сверхпроводимость;
• большинство авторитетных лабораторий, пытавшихся воспроизвести работу оригинальной статьи, пришли к выводу, что это не сверхпроводник.

Если бы это открытие было подтверждено, оно имело бы огромное значение во всех отраслях промышленности, связанных с электроникой, и возможно даже привело бы к присуждению Нобелевской премии по физике или химии авторам исследования.
В настоящее время все сверхпроводники требуют либо охлаждения жидким азотом или гелием, либо давления в миллионы атмосфер.
Это условие требует дорогостоящего и сложного оборудования, поэтому сверхпроводники используются только в некоторых высокотехнологичных устройствах, например, в аппаратах МРТ.
Сверхпроводники работают, проводя электрический ток с 0 сопротивлением, отбрасывая магнитные поля.
Если технология верна, ее можно использовать для создания чистой энергии без использования ветра, солнца или водорода.
Но в прошлом уже были ученые, заявлявшие, что открыли сверхпроводник комнатной температуры, и эта технология так и не оправдалась.
Это объясняет, почему так много скептицизма вокруг заявлений корейской группы.

Особенно важно то, что LK-99 является доступным материалом, который можно синтезировать из распространенных сырьевых компонентов в обычной химической лаборатории.
LK-99 имел все шансы заменить медь во многих бытовых приборах.
Такое развитие событий позволило бы, например, устранить потери в электросетях, создать гораздо более мощные и компактные электродвигатели, существенно снизить стоимость аппаратов МРТ, а также сделать магнитоподвесные поезда, такие как маглевы, обычным явлением.
Научное сообщество отнеслось к заявлению корейских ученых с крайним скепсисом.

Что сделали российские физики

Чтобы проверить результаты исследования, российские физики из ФИАН решили повторить эксперимент по синтезу LK-99, как было описано в статье.

• при попытке повторить описанную в статье методику, ученым столкнулись с проблемой - получалось вещество с другой формулой;
• пришлось разделить эксперимент на 2 ветви:
• в первом случае следовали точно рецепту,
• во втором - модифицировали его, чтобы получить нужную формулу;
• в итоге были синтезированы 2 схожих образца материала;
• результат измерений: ни один из синтезированных образцов не обладает свойствами сверхпроводимости:
• при комнатной температуре они ведут себя как изоляторы, не проводя электрический ток,
• их сопротивление даже увеличивается при охлаждении,
• образцы не реагируют на магнитное поле.

Результаты ученых, которым якобы удалось создать уникальный сверхпроводник, также объявили недействительными в Корейском обществе сверхпроводимости и криогеники (KSSC).
Об этом сообщили местные СМИ.
Для проверки утверждений исследовательского центра квантовой энергии (Quantum Energy Research Center - QERC) о сверхпроводимости соединения LK-99, состоящего из свинца, меди, фосфора и кислорода, при комнатной температуре и атмосферном давлении, KSSC организовало специальный комитет.
После изучения результатов, предоставленных KSSC, в QERC также пришли к выводу, что LK-99 не обладает нулевым сопротивлением и не проявляет эффекта Мейснера, который характерен для сверхпроводников.
Движение образца, показанное в эксперименте QERC, можно получить с использованием материалов, не обладающих сверхпроводимостью.

Автор: А. Шевченко