파파고 번역후 잘 읽히게 수정한거고, 의역 있음. 붉은 글씨는 내가 덧붙인 부분. 난 중국어 못해서 오역이 있을수는 있음.







이 논문이 비밀을 해결했군요.


먼저, 논문을 보면 370K 부근에서 저항률이 급격히 떨어졌습니다. 분명 저항의 점프는 존재하지만 완벽히 0으로 떨어지지 않았습니다.


이 현상의 원인은 상전이가 발생했기 때문입니다. 구체적으로는 내부의 CU2S에 의해 발생한 것이죠. 이 상전이를 결정 형태로 해석하면 육방정계에서 사방정계로 변환되는데, 이건 한국인 저자들이 쓴 논문에서 가장 중요한 400K 정도에서의 저항 점프를 재현한 것인데...(중국의) 논문에서는 상당히 설득력있는 이유를 제시했습니다.


핵심은 Cu2S라는 것이죠.


문제는 다른 실험 논문에서는 이런 저항 점프가 재현되지 않았다는 것인데, 그렇다면 Cu2S는 어떻게 생겼을까요? 그 이유 중 하나를 추정하면 산업용 Cu3P에서 제련을 제거하면 Cu2S의 비율이 증가하기 때문일 것입니다.




또한 상전이의 관점에서 볼 때, 중국동남대학의 논문을 해석할 수도 있는데, 동남대학의 논문은 약 100K에서 저항이 0으로 측정되었죠. 이것은 Cu와 O 이 두개로 인해 발생합니다.



또한 중국과학기술원의 저항 점프 측정 실험은 분명히 더 전문적이고 엄격한 방법을 사용했습니다.



중국과기원의 측정은 저온에서 고온으로 먼저 측정한 다음(warming), 다시 고온에서 저온으로(cooling) 두 번 측정합니다. 이게 보통 쓰는 테스트 방법이며 이렇게 측정하면 warming할 때랑 cooling 할 때의 임계온도가 달라지고 둘 사이에 일정한 구간이 있습니다. 이렇게 하는 것은 매우 필수적인 것인데, 왜냐면 어떤 재료들은 상전이를 테스트할 때 cooling과 warming이 완벽히 일치하지 않기 때문입니다.


(그러나 한국의 논문은 이런 방법 없이 한 방향으로만 측정했다는 뜻으로 보임)



(같은말 반복이라서 중략)



물론 실온에서 LK-99가 가장 강한 반자성을 나타내는 것은 연구할 가치가 있습니다.



요컨대, 중국과기원 물리연구소의 논문은 400K 온도 영역에서 저항의 변동을 완벽하게 재현하고, 합리적이고 신뢰할 수 있는 설명을 하고 있습니다.



LK-99에서 초전도로 보이는 변화는 사실 Cu2S의 1차 상전이로 인한 저항 감소일 가능성이 있습니다.




다시 한국인의 논문으로 돌아와서, 한국인 저자들에게는 두 가지 중요한 사실이 있습니다.



1. 400K 부근에 저항의 변동이 있지만, 저항은 0이 아니고, 중국 과기원의 설명은 설득력이 있습니다.(거의 체크메이트라고 할 수 있습니다)


2. 실온에서 가장 높은 반자성 (열분해된 흑연의 반자성보다 훨씬 높음)을 띠는 샘플을 가지고 있는 한국인 저자들은 명확하게 반정도 뜨는 샘플을 가지고 있기 때문에 논문을 조작(scam)하지는 않았겠죠.


절반만 떠오르는 현상을 어떻게 설명해야 할지, 김현탁 교수의 설명은 1차원 초전도상이 들어 있다는 것입니다. 따라서 미래에 우리가 포커싱해야할 부분은 높은 반자성의 이유를 설명하는 것입니다. 그리고 이 반자성은 강자성과 상자성을 동반하지요.




한국인의 두 번째 논문에서 나온, "반부유"(half-levitation, 절반만 떠오르는 현상)에 대한 해석을 해보자면, 도대체 어떤 성질이 이렇게 높은 항자성을 초래했는지는 이론적으로 납득이 됩니다.


한국인 샘플의 반자성은 흑연의 5000배, 열분해된 흑연의 10의 제곱, 즉 100배 이상입니다.


또한 후샤오밍 대학원생(네티즌)이 올린 거꾸로 된 자기부상 영상은 LK-99 재료로 만든건 아니지만, 영상 속 핀셋으로 끼워져 있는건 명백하게 필름(박막으로 추정)이 분명합니다. 이 사실이 바로 다음 한국인의 논문과 연계됩니다.



https://www.kci.go.kr/kciportal/landing/article.kci?arti_id=ART002955269



이 논문은 더욱 주목할만한데, 이 논문에서는 저항이 0임을 측정했다고 합니다


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이 공정은 빠르게 따라갈 수 있습니다. (맥락상 박막 제작 공정)


그리고 문해호 선생님(중국인인듯)의 태도 변화도 보실 수 있습니다.


한국인의 최초의 그 논문을 보면, 특히 가장 빨리 올린 그 논문은 확실히 민중과학(아마추어 과학을 의미하는듯)입니다. 저항이 0이 아닌데도 실온 초전도라고 주장합니다. (문해호라는 사람이 초기에 이렇게 주장했다는 걸로 보임)



그러나 많은 재현 실험이 등장하면서, 문해호 선생님도 반자성 재료에 대해서 연구하는건 매우 의미 있는 일이라고 말했습니다.



현재 이 북경대 논문의 결과로 볼 때, 400k 정도의 임계온도에서 발생한 저항 점프에 대한 명확한 설명이 나와 있습니다.


그러나 실온에서 높은 반자성을 띠는 상을 분리하는 방법에 대한 명확한 설명은 없습니다. 따라서 LK-99에 대한 연구를 계속할 여지가 많습니다. 그 중 높은 반자성상을 분리하는 것은 과학 연구자들이 다함께 연구할 가치가 있습니다.



요컨대, 중국과학원의 이 논문은 약 370k-400K의 온도 영역에서 발생한 저항의 변동은 1차 상전이, 즉 육방정계 -> 사방정계로의 전환에 의해 발생한다는 것을 설명할 뿐입니다. 만약 상온에서 이러한 결정계의 전환이 계속된다면 극히 낮은 수준의 저항을 얻을 수도 있습니다.


더 중요한 것은, 상온에서 물질이 높은 반자성을 띠는 과학적 메커니즘에 대한 합리적인 설명을 제공할 수 있게 되었다는 것입니다. 한국인 저자가 주장하는 "1차원 초전도 사슬"은 비교적 합리적인 설명입니다.


그리고, 실온에서 반자성이 아예없는 논문을 낸 사람들은 웃음거리가 될 수 있겠네요. 반자성을 측정하는 방법이 모두 틀리기 때문입니다.





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위 사진은 계산해서 얻은 반자성의 세기입니다.


화과(중국의 어느 대학에서 낸 lk-99샘플을 말하는 걸로 보임)를 기준으로 합니다.



(번역기 결과, 화과 샘플의 자화율이 1정도 세기면, lk-99의 자화율은 12.6이고, 중국과기원의 샘플은 0.16, CU2S의 자화율은 0.055)







+ 댓글들



1. 그리고 한가지 중국과기원에서 언급하지 않은 부분이 있는데, 바로 이 IV곡선임. 초전도체는 임계전류가 있는데, 임계전류를 넘을 때에 저항이 생기니까, 샘플의 전압을 측정할 수 있게 됨. 그래서 전압은 전류가 커짐에 따라 같이 커지는 데, 처음에는 매우 작은 값이지만 나중에는 점프를 해서 0이 아닌 값으로 튀어오름. 한국인 저자들은 이런 그림을 논문에 실었음 :



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이건 내 추정인데, 그림에서 전압이 갑자기 튀어오르는게 초전도성을 잃어서 그런게 아니라, 전류의 열효과가 샘플을 가열시켜서, CU2S가 상변이를 하게 만드는거임. 그러면 결국 저항이 커지게 되고.


그리고 온도가 높을수록 가열하는데 필요한 전류의 양은 상대적으로 적어지니까 위 그림의 추세와 잘 맞음. 아마 비슷한 현상이 VO2에도 있을 것 같은데?






2. 1번 댓글의 설명은 확실히 일리가 있음, 그리고 사실 왜 실험실마다 얻은 결과가 다 그렇게 천차만별인지에 대해서도 설명할 수 있음....왜냐면 사람들의 CU랑 S가 다른 열처리 조건하에서 완전 다른 물질이 될 수 있기 때문이야...



그리고 한가지 더 보충하자면, 재료학도의 입장에서 볼 때, CU-S의 안정평형 시스템은 사실 섭씨 100도 부근에서는 한가지 상변이만 있는게 아님.



아래는 CU-S의 평형 상(PHASE) 그림임, 출처는..1983년에 나온거임...



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본문에서 말한 그 상변이를 제외하더라도, 또 다른 일련의 상변이들이 존재가능함. 또 중간 구역만 끌어서 봐도 상변이는 여러개 있음




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그래서 나는 이렇게 추측함 : 샘플이 가열될 때, 우리가 봐야할 건 비교적 높은 온도가 필요하다는 점인데, 근데 CU2S중에서 S의 함량은 33%지(원자비), 즉 Dg 단상구역에 매우 가깝다는 거임. 근데 만약 재료에서 s의 함량이 조금이라도 높으면, 물질의 상이 L2+L3의 액체상태 영역으로 가버림 (바로 위 사진말고 더 위쪽 사진을 참고해야함)



이런 상태에서 냉각을 하면, CU랑 S는 엄청나게 다양하게 결합을 해서 각양각색의 화합물이 합성되게 됨 (아마 XRD가 그렇게 혼탁한 것도 설명이 될 듯)



그 결과 만들어진 샘플은...섭씨 72도에서 115도 사이에서 여러번의 1차 상전이가 발생할 수 있음(그에따라 저항의 점프도 여러번 발생함)




그밖에, 그렇다면 오직 XRD만을 통해서 샘플 중에 CU2S가 있는지, 없는지 알수 있을까? 정답은 알수 없다임. 왜냐면 XRD는 함량이 낮은 불순물에 대해서는 그렇게 민감한 편이 아니거든. 수많은 금속계 복합재료들 중에서, 함량이 1%좌우인 제2상은 XRD에 의해 측정 불가능함.






3. 각 실험실에서 독립적으로 만들어진 샘플들이 반자성이 매우 강한 이유는 아직 의문인 채 남아있는데, 이것은 Cu2S로 설명할 수는 없을 거야.


오늘 프린스턴 대학의 몇몇 팀에서 협력해서 논문을 냈는데 내일 arxiv에서 만날 수 있을 것 같음. 그들은 이론 및 실험 분석을 통해서 LK-99가 강자성 또는 반강자성일 가능성이 높다고 결론지었음.









<내가 내린 요약>



1. 370K 부근의 저항 점프는 CU2S에 의한 것이다.


2. 상전이가 여러번 나타나는 건 CU2S 중 S의 함량이 33%라서 조금만 S가 많아지면 (또는 적어지면) 상전이가 수차례 발생하게 된다.


3. XRD는 불순물에 민감하지 않아서 여러 논문에서 XRD는 똑같은 것이다. (CU2S중 S의 함량이 실험실마다 다 다르더라도 XRD만으로는 알 수가 없는 것)


4. IV 커브에서 나타나는 양상은 초전도가 아니라 전류의 열효과로 설명 가능하다.


5. 다만 실온상압에서 왜 샘플이 그렇게 강한 반자성을 띠는지(즉 절반만 뜨는 이유)에 대해서는 연구할 가치가 있다.


6. 5번의 원인에 대해, 프린스턴 대학은 LK-99가 강자성이거나 반강자성일 것이라고 결론 내렸다.






출처 : https://www.zhihu.com/question/616368545





++ 추가 사항 (아주 작은 희망...)



댓글 4 :



현재 LK-99 드라마에 존재하는 문제는 다음과 같습니다 :



1. 동남대학교에서 한 논문에서 나온 결과를 보면, 110K 부근에서의 그 임계온도를 신뢰할 수 있는지 여부입니다(110k 이하에서는 저항이 0이었음). 만약 LK-99가 고온 초전도체라면 이것만으로도 충분히 좋은 성과입니다.



2. 김현탁(Hyun-Tak Kim) 씨는 인터뷰에서 "좋은 LK-99 샘플은 흑연보다 5,450배 높은 반자성을 가지고 있고, 그다지 좋지 않은 샘플의 경우 23배에 달했습니다."라고 했죠.


이렇게 높은 반자성을 도대체 어떻게 얻었냐는게 의문입니다. 어떤 이론 논문은 이것이 초전도성에 의한 것일 수 있다고 했지만, 그럼 지금 초전도성의 경우는 배제되었는데 초전도 말고 다른 해석은 어떻게 할 수 있을까요?



3. 한국인 저자들이 하는, 이른바 "저항 제로"를 측정해낸 그 박막공정은 도대체 뭐였던 겁니까?? (LK-99논문에 보면 박막의 저항을 측정해보니 저항이 0이었다는 자료가 제시되어 있는데, 그건 도대체 뭐냐는 중국인의 의문)




이제 공은 한국인에게 갔습니다. 우리가 할 일은 다 했고, 이제 앉아서 구경이나 하면 되는거죠.