링크 : https://twitter.com/MichaelSFuhrer/status/1686644227885944833


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최근에 상온 초전도체 잔치에 많은 사람들이 유입되는 것 같습니다.

이 사건의 기나긴 역사를 잘 모를 것이기 때문에 이로 인한 문화적 차이로 소통의 어려움이 있을지도 모르겠다고 생각했습니다.

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초전도체가 존재할 수 없다는 설명은 없습니다.

하지만 어떻게 의도적으로 만들 수 있는지도 모릅니다.

전통적인 phonon-mediated BCS 와 같은 방식으로는 확실히 만들지 못할 것입니다.

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따라서 이 예상치 못했던 기이한 물질에 대한 발견은 기쁜 일일 수밖에 없습니다.

하지만 그런 물질에서 매우 낮은 저항을 보인다고 하더라도 이것이 반드시 초전도성을 의미하는건 아닙니다!

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초전도성을 감지하기 쉬울 거라고 생각하고 계실겁니다. 전기적 저항이 0이니까 저항을 측정해서 0이면 끝. 라고 생각했다면 함정이 아주 많습니다. (글타래 하나에 다 담기 힘들 정도로!)

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일반적으로 최근 보고들에서 여러 초전도성에 대한 증거들을 보았을 겁니다. 마이스너 효과, AC 자화율, 임계 자기장, 임계 전류, 단일 입자 터널링 갭, 임계온도치에서의 비열 도약, 조셉슨 터널링...

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AC 조셉슨 효과, 등등. (논문 하나에 이 모든 내용이 담겨있지는 않겠지만 보통은 저항 0에 더해 몇가지가 덧붙여져 있을겁니다)

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그럼에도 불구하고 자연은 때때로 훌륭한 과학자에게 변화구를 던지고 여러번 속이기도 합니다. 따라서 초전도체와 아주 비슷하게 보이는 결과들이 꾸준하게 나타나고 때로는 기대 이상으로 높은 온도에서 보이기도 합니다.

"감질맛"난다고 흔히 말합니다.

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몇가지만 예를 들어보겠습니다. (저한테는 가장 먼저 생각나는 물질인데 학자마다 가장 좋아하는 사례가 있을 것 같네요!)

1) palladium hydride

https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0921453402027454?via%3Dihub

 

Possibility of high temperature superconducting phases in PdH

Possible new superconducting phases with a high critical transition temperature (Tc) have been found in stable palladium–hydrogen (PdHx) samples for s…

www.sciencedirect.com

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2) multi-walled carbon nanotubes

https://arxiv.org/abs/cond-mat/0111268

 

Possible superconductivity above 400 K in carbon-based multiwall nanotubes

Magnetization and resistance measurements were carried out on carbon-based multiwall nanotubes. Both magnetization and resistance data can be consistently explained in terms of bulk superconductivity above 400 K although we cannot completely rule out other possible explanations to the data.

arxiv.org

3) doped graphite

 

Just a moment...

Just a moment...

onlinelibrary.wiley.com

4) silver nanoparticles in a gold matrix

 

Coexistence of Diamagnetism and Vanishingly Small Electrical Resistance at Ambient Temperature and Pressure in Nanostructures

The great practical utility has motivated extensive efforts to discover ultra-low resistance electrical conductors and superconductors in ambience. Here we report the observation of vanishingly small electrical resistance at the ambient temperature and pressure conditions in films and pellets of a nanostructured material that is composed of silver particles embedded into a gold matrix. Upon cooling below a sample-specific temperature scale ($T_{C}$) as high as $286$ K, the film resistance drops below $\sim 2μΩ$, being limited by measurement uncertainty. The corresponding resistivity ($\sim 10^{-12}$ $Ω$.m) is at least four orders of magnitude below that of elemental noble metals, such as gold, silver or copper. Furthermore, the samples become strongly diamagnetic below $T_{C}$, with volume susceptibilities as low as -0.056. We additionally describe methods to tune $T_{C}$ to temperatures much higher than room temperature.

arxiv.org

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마지막 예시는 실온에서 반자성이 나타나는 영상도 포함되어 있습니다!

 

Giant Diamagnetism in Au-Ag Nanostructures at Ambient Conditions

Engineered Au-Ag nanostructures show giant diamagnetism and vanishing resistance under ambient conditions. This video shows the repulsion of aggregates of Au...

www.youtube.com

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이외에도 사기와 연루되거나 강력하게 의심되었던 스캔들도 있었습니다. 하지만 앞에 든 예시들은 제가 아는 한 그런 사례가 아니며 존경받는 과학자들이 연관되어 있었습니다.

*동의하지 않는 사람도 있을겁니다. 하지만 진실된(속이려는 의도가 없는) 보고들이 많이 있었다고만 해둡시다.

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여기서 하나 더 눈여겨 볼 점은 이 각각의 이야기에는 명확한 엔딩이 없었다는 겁니다. 앞에 든 예시들을 하나하나 살펴보면 최근의 LK-99처럼 설득력 있는 사례가 많다는 사실을 알게 될 겁니다. 단지 각각의 보고 이후로 각각의 사례에 대한 재현이 성공하지 못했을 뿐입니다...

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... 그렇게 관심이 꺼지게 됩니다.

불행히도 과학계의 많은 미스터리가 여전히 미제 상태입니다!

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새로운 초전도체"들" 도 물론 발견되었습니다 때로는 기대 이상으로 높은(하지만 실온보다는 매우 낮은) 온도에서, 예상치 못한 조합에서도. (doped C60, MgB2, pnictides 등등이 제 시기에 나왔었습니다) 이들의 경우에는 실험적 재현이 많이 있었고 그렇게 대부분은 받아들여졌습니다.

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이 글타래가 여러분들에게 해당 분야의 연구가들이 고온 초전도체에 대해 어떤 관점을 갖고 있는지 이해할 수 있게 도움이 되었으면 기쁘겠습니다. 정말 흥미진진한 사건입니다! 토론을 나눌 가치도 있습니다. 그것이 과학이며 그러한 논의가 더 위대한 과학을 만들어갑니다...

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... 정말로 새로운 초전도체가 탄생한 것인지, 그것이 어떻게 작동하는지.

하지만 기존에 이 잔치판에서 놀던 사람들 사이에는 건전한 회의주의와 함께 관망적인 태도가 퍼져있습니다.

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PS, 2번째 트윗에서 상온 "상압" 초전도체가 phonon-mediated BCS 메커니즘으로는 만들어질 수 없다고 특정해야했네요.

(고압에서는 가능합니다. 최근 보고에 의하면 의견이 분분하지만)

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