※ 의/오역이 있을 수 있습니다. 피드백 주시면 좋을 듯 합니다.


▶ Source : https://twitter.com/RidwanSakidja/status/1690165405413699584


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LK-99에 대한 저의 견해가 바뀌었습니다. 다음의 파인만이 했던 말을 인용할 수 있겠네요; "과학의 진술은 참과 거짓의 문제가 아닌, 각기 다른 정도의 확실성을 가진 것으로 알려진 여러 진술들의 총체이다." 저는 과학자들의 연구, 실험 및 이론에 대한 큰 존경심을 가지고 있으며, 여기에 제 생각*을 써내려 보려 합니다.

*수정1 : two cents는 '시시한 생각, 사견'을 의미합니다. 잘못 번역하였으므로 수정합니다.


1) 초기 주장은 저항이 급격하게 감소했다는 것이었습니다. 이는 매우 흥미로운 실험 결과이며, 그들(퀀텀에너지연구소)은 이를 #LK99의 초전도성 때문이라고 설명했죠. 그들은 불순물이 섞여 있다는 것을 보였고, 표면적으로 이는 최소한 신물질이라고 생각해야 할 것입니다.


2) 일각에서는 고순도 구리(Cu)와 비교해봤을 때, #LK99의 저항이 구리보다 크다는 것을 이유로 이를 무시했습니다. 금속공학(metallurgy)에서, 우리는 구리 합금이 순수한 구리보다 훨씬 더 큰 저항을 가질 수 있다는 것을 알고 있습니다. 그러나 이것은 문제가 아니었죠. 어차피 깨끗한 샘플은 아니라는 걸 이미 알고 있었기 때문입니다.


3) 그런 다음, 이론적인 DFT 계산이 쏟아져 나왔습니다. (여담이지만 제가 가장 좋아하는 부분이기도 합니다!) 모두 어느 정도의 타당성을 보였으며, 이는 제 희망을 불러 일으켰습니다. #LK99의 페르미 준위에서 산소(O)를 포함하는 플랫 밴드의 구리를 분리하는 방법이 분명하게 있는 것으로 보입니다.


4) 일각에서는 플랫 밴드의 중요성을 경시했습니다. 물론 이것들이 초전도체(SC; Superconductivity)의 정량적 척도는 아닙니다. 그러나 플랫 밴드를 가지고 있다는 것만으로도 가설 수준에 있는 #LK99이 훗날 전자-포논 결합(커플링)을 평가하는 등의 추가 연구를 수행할 만큼 충분히 흥미로울 것이라 말할 수 있습니다.


5) 그러나 @sineatrix가 제기한 쎄한 느낌을 주는 문제점은 구리가 가장 안정적인 구성을 위해 "잘못된" 납(Pb) 원자 위치에 들어가는 것을 선호한다는 것이었습니다. 실제로 그녀의 DFT 연구는 가장 안정적인 구성이 일반적인 반도체가 될 것이라고 정확하게 예측했죠. 따라서 안정성이 문제가 된다고 할 수 있습니다.


6) 그 후, 합성된 #LK99에 대해 부정적인 결과를 보여주는 실험이 점점 더 많아졌습니다. 그냥 반도체 재료로 밝혀지기도 했고요. 글쎄요.. 이해가 가긴 합니다. 그렇다면 원래 논문에서 처음에 저항이 감소하는 것을 관찰한 것은 어떻게 된 일일까요? 무언가 이상한(amiss; 잘못된) 점이 있습니다.


7) 그런 다음, 프라샨트 제인(Prashant Jain)의 훌륭한 연구 결과가 나왔습니다. 황화구리(II, Cu2S)에 관한 것으로, 상전이가 발생할 때 저항이 크게 감소합니다. 그러나 이것이 근본적인 원인이라면, 상전이 임계치를 넘기 위해 높은 종횡비의 형태를 띄어야 할 것입니다.


8) arxiv.org/abs/2308.05001에서 제시된 바와 같이, 불순물이 혼합된 반도체성이 우세한 #LK99의 저항 곡선을 보여주는 또 다른 훌륭한 연구 결과가 나오기도 했습니다. 황화구리(II)가 전도성을 향상시키는 주된 요인은 아니라는 것(직역 : 최소 저항 경로는 아니라는 것)*입니다. 오히려 그 반대이며, 높은 온도에서 전류의 흐름을 방해하는 불량 전도체일 가능성이 있습니다.


-> 해당 부분은 논문의 결론(Conclusion)을 참고하여 가능성을 열어두는 방향으로 번역했습니다. 결론의 원문과 번역본은 다음과 같습니다.


<원문>

In short, the LK-99 sample we obtained is a mixed phase, in which the semiconductor phase is dominant. The overall temperature resistance characteristics show a typical semiconductor behavior, but an abnormal resistance jump is found near 387 K, which may come from Pb10-xCux(PO4)6O or impurity such as Cu2S or Cu2O. The resistance jump temperature keeps unchanged with the increase of the applied magnetic field. The diamagnetic jump temperature is slightly lower than the resistance jump temperature. To identify the intrinsic property of Pb10-xCux(PO4)6O, high quality crystals with high purity are highly needed. We should also note the possible contribution from impurity especially in resistance tests.


<번역문>

요약하자면, 우리가 얻은 LK-99 시료는 혼합된 상이나, 반도체 상이 우세하다. 전체적인 온도-저항 특성은 전형적인 반도체적 특성을 보이지만, 387K 근처서 비정상적인 저항 점프 현상이 나타난다. 이는 Pb10-xCux(PO4)6O 그 자체에서 오거나, 황화 구리(II, Cu2S) 또는 산화 구리(II, Cu2O)와 같은 불순물에서 올 수 있다. 저항 점프 온도는 적용된 자기장의 증가에 따라 변하지 않는다. 반자성 점프 온도는 저항 점프 온도보다 약간 낮으며, Pb10-xCux(PO4)6O의 본질적 특성을 확인하기 위해서는 높은 순도를 가진 고품질 결정이 필히 요해진다. 저항 실험에서 불순물의 기여 가능성에도 주목해야 할 것이다.



9) 이것으로, #LK99은 치환 가능한 황화 구리(II)를 포함한 #LK99의 물질종(matrix)으로 만들어진 일련의 상 혼합물로 볼 수 있습니다. 따라서 곡선은 지수함수형 붕괴의 가중 함수로 근사화가 가능하며, 단위 계단(Heaviside Step; 혹은 헤비사이드 계단)은 상전이에 상수를 더한 값으로 이동됩니다.


10) 이 사례처럼 새로운 사실이 밝혀질 경우, 점점 더 설득력 있고 타당한 주장이 도출될 수 있습니다. 실제로 "과학의 진술은 참과 거짓의 문제가 아닌, 각기 다른 정도의 확실성을 가진 것으로 알려진 여러 진술들의 총체"이니까요.



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+) 약 오후 4시경, 코멘트 9, 10의 번역을 모두 마쳤습니다. 전체적으로 수정도 거쳤고요. 더 나은 번역이 되었길 바랍니다.