近日,韩国团队公布了最新的第三篇论文,也是去年四月份用韩语写的论文,其中提到新材料LK-99的发现,出于一次实验意外,偶然性很大!随后,论文一作李时培给出复现建议,解释实验对纯度要求很高,一维链结构是能否取得成功的关键点。华科团队在初次制备遇阻后,B友在评论区及时给出上述建议,随后武浩博士继续耐心实验,终于制成抗磁性强的LK-99薄片,共同见证了历史性的一幕,实验中该晶体磁悬浮角度比韩国原团队更大,视觉效果极佳,进一步打消了大家对最初悬浮视频中瑕疵的疑虑!
实验意外
在论文描述LK-99制备流程中,他们提到当初发现LK-99时,“在一次急冷或反应中,由于内部压力导致石英管遭到破坏时……发现了具有独特的磁性特性。”
从1999年开始,他们就在尝试制备提取这种材料,作者表示由于制备方法问题,他们始终没能发现能够符合室温超导的材料(Tc超过300K)。
直到2017年,他们获得了资金,重新开始大量实验,在一次石英管由于快速降温/反应时,导致石英管因为内部压力意外破裂,这一次他们终于发现了那种具备独特磁性的物质,这种物质可能也有零电阻的特性。
制备流程
武浩前天在BB空间分享的实验结果中,也发现虽然自己制备的LK-99抗磁性弱,但是可以明显看到材料磁性从零到负,在323K左右有一个明显的相变,这是很多抗磁性金属不具有的特点,在这一点上与韩国原团队论文数据是吻合的。
同样在30号,韩国团队三作金教授接受采访称他们会帮助其他团队复现,一作李石培答复了印度的一个实验团队,他提到在亚磷酸铅的圆柱链结构中,添加少量铜制成的1D结构,是超导性的关键所在,所以纯度非常重要。
在武浩博士遇到困难时,B站网友及时给华科支招,分享了韩国第三篇论文中的偶然性因素,同时转告了一作李石培答复印度团队的要点。确实在这种材料实验复现中,有很多不确定性,武浩博士收到网友的建议,随后很幽默地回复,“真的假的,我给炉子安装个摇摇车。”
上面这个一维结构有可能是论证室温超导的关键点,根据最初的两篇论文中的制备流程(室温超导真来了吗?“土法炼丹”论文复现详解),韩国团队认为这种材料具备室温超导性,主要有两个因素,一是在原本的铅被铜代替后,实现了绝缘体-金属转变,体积收缩了0.48%。
二是LK-99在C轴方向形成了一维链(Pb2-O1/2-Pb2),这条链就是超导链,证明了超导性是材料本身固有的性质,而非依赖于温度和压力等外部因素,所以制备的材料中有多少拥有上述的1D结构,就是初步实验能否成功的关键所在。
这一点或许也能解释,为什么韩国团队发布的悬浮视频有瑕疵,一块LK-99不同的区域这种结构掺杂的浓度也有差异,所以悬浮看起来不是那么完美。今天,武浩成功复现了韩国团队的悬浮视频,这次华科实验获得的样品非常少,但是在武博士的耐心下,将其制备成一片只有几十微米大小的样品。
视频发布后,陈睿对视频点赞。
从发布的视频来看,在钕铁硼磁体的作用下,这块LK-99薄片不断倒下立起“仰卧起坐”,虽然没有完全的悬浮,但也有两个角先后悬浮,其实韩国原视频中也是类似的现象,不过韩国那个悬浮视频只有一个角明显翘起,所以这也成为许多学者和观众最初质疑的点,P图论传得很广。
就华科悬浮视频效果来看,悬浮角度比韩国团队更大,同样也论证了这种材料并不是什么磁铁,而是明显的抗磁性,就呈现效果来说确实更好,也进一步打消了大家最初对韩国悬浮视频瑕疵的疑虑,可以说是在实验复现阶段取得成果!
接下来还需要等待各实验室进行零电阻测试,进一步验证该材料是否具备室温超导性!武浩博士也分享称这次的样品太少,很难去测量电阻,目前正在准备第三炉样品,制备出量更大,纯度更高的LK-99进行测试!我们吃瓜观众可以静静期待最新的实验结果!
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