Казалось бы, что в деле об открытии якобы сверхпроводимости материала LK-99 при комнатных условиях поставлена точка. Достаточно авторитетные лаборатории попытались воспроизвести результаты южнокорейского открытия и потерпели крах. Отчасти в этом виноваты первооткрыватели «чудесного» материала, которые по каким-то причинам не смогли внятно описать порядок проведения опытов. Более того, они продолжают настаивать на сверхпроводимости LK-99.
Левитация немагнитного материала LK-99 в магнитном поле. Источник изображения: Hyun-Tak Kim
Сообщается, что первооткрыватели соединения LK-99 изменили текст патентной заявки. На английском языке тест пока отсутствует, а машинный перевод с корейского не даёт до конца понять все нюансы. Но представленные в патенте графики не дают сомневаться в том, что учёные обнаружили в материале LK-99 (апатите свинца, легированном медью с примесями) свойства, которые можно соотнести со сверхпроводимостью. В частности, после критической температуры около 105 °C удельное сопротивление материала скачком увеличивается от почти нулевого до весьма значительного.
Независимые исследователи критиковали этот момент, утверждая, что это температура фазового перехода сульфата меди, который естественным образом сопровождается скачком в сопротивлении материала току, а никакая не критическая температура эффекта сверхпроводимости. Но южнокорейские учёные смотрят на это со своей позиции, утверждая, что примеси важны для эффекта сверхпроводимости, но проявляют себя по-иному.
График изменения удельного сопротивления материала LK-99 в зависимости от температуры
В изменённом тексте патентной заявки предложены изменённые методики по синтезу LK-99. Впрочем, по первому мнению сторонних специалистов, лучше они от этого не стали. Например, теперь в процессе появились примеси кремния и железа. Также первооткрыватели материала рекомендуют прибегать к синтезу не из твёрдых фаз смесей, когда в герметичной пробирке последовательно спекаются порошки составляющих материалов, а из паровой фазы в процессе осаждения. При осаждении на стенках пробирки возникают плёнки с разным процентным содержанием примесей от богатых до бедных. Комнатной сверхпроводимостью, утверждают корейцы, обладают только плёнки, полученные в средней части области осаждения.
Авторы признают, что полученное соединение свинца с апатитом, как правило, является изолятором. Но при этом они продолжают утверждать, что легирование медью, которое приводит к замещению атомов свинца атомами меди в LK-99, является ключевым для раскрытия заявленной способности к сверхпроводимости. Согласно обновленному документу, команда наблюдала образцы, в которых соотношение сверхпроводящего апатита свинца составляло 48,9 %, не сверхпроводящих соединений свинца — 40 %, а соединений меди — 11,1 %.
Примерно равные доли «сверхпроводящих» соединений и не являющихся таковыми ведут к тому, что материал левитирует в магнитном поле лишь частично — только той стороной, где «сверхпроводящих» частей больше. Этим учёные объясняют отсутствие чистого эффекта Мейсснера. Подобная неопределённость могла помешать независимым группам обнаружить в материале LK-99 сверхпроводимость.
Также особенности материала, соглашаются авторы, создают островки магнетизма и диамагнетизма. Это могло показать ложную левитацию и создать впечатление, что авторы принимают за сверхпроводимость естественный магнетизм. В то же время наличие островков намагниченности также могло помешать обнаружить настоящий эффект Мейсснера (левитацию).
Интересно, что южнокорейских коллег продолжают поддерживать некоторые учёные из других лабораторий. Например, болгарские исследователи рассмотрели возможность сверхпроводимости LK-99 и нашли её теоретически возможной, хотя не стали утверждать, что она достигается при комнатной температуре и обычном давлении. Теоретики пока не отбросили идею сверхпроводимости LK-99 и, похоже, на эту тему выйдет ещё немало статей.