https://francis.naukas.com/2023/08/17/la-guillotina-de-nature-ha-decapitado-la-superconductividad-de-lk-99/


딥L 번역


네이쳐의 단두대가 LK-99의 초전도성을 무너뜨렸습니다.

By 프란시스코 R. 빌라토로, 2023년 8월 17일.



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LK-99에 대한 가장 큰 뉴스는 댄 가리스토가 네이처에 발표한 초전도성 관련 뉴스입니다.

이 논문은 제가 이미 소개해드린 arXiv의 논문(LCMF에 실린 독일 논문, 2023년 8월 14일자)을 반영하여 Pb8.8(3)Cu1.2(3)P6O25의 초순수 결정이 합성된 것입니다.

투명한 보라색 결정을 촬영한 사진은 장관입니다(사진은 arXiv에 포함되지 않음). 물론 투명한 물질은 초전도(또는 반자성)가 될 수 없습니다.

논문 제1저자인 독일 슈투트가르트 막스플랑크 고체연구소의 파스칼 푸팔은 결정 성장 전문가입니다.

푸팔은 자신이 개발한 새로운 단결정 합성법(한국이 특허를 받은 방법과는 다르다)이 이번 사건을 종결짓는 데 결정적인 역할을 했다며,

단결정은 LK-99가 의심할 여지 없이 반도체임을 보여준다고 말했습니다.

또한, LK-99에서 관찰된 초전도 징후는 단결정에는 존재하지 않는 Cu2S 불순물 때문이라는 것을 시사합니다. 소셜 미디어에서

여전히 희망을 가졌던 소수의 사람들은 완전히 희망을 잃었습니다. 네이쳐의 단두대가 LK-99의 환경 초전도 현상을 목을 잘랐습니다.



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그러나 제가 말씀 드렸듯이 여름 뱀은 여전히 살아 있고 발로 차고 있습니다. 그 이유는 LK-99 단결정의 분말 X-선 회절도(PXRD)에서 구리 도핑이 두 가지 가능성이

혼합되어 있음을 보여주기 때문입니다. 구리 이온은 와이코프 위치 4f 또는 Pb(1) 도핑에서 납 이온을 대체할 수 있고, 위치 6h 또는 Pb(2) 도핑에서

납 이온을 대체할 수 있다는 점을 기억하세요. 합성된 보라색 단결정에서는 두 가지 유형의 도핑이 혼합되어 관찰됩니다.

단일 도핑을 한 단결정이 초전도가 될 수 있을까요? 한국인들은 그들의 물질이 4f 상을 가지고 있다고 주장했는데,

한국 합성의 (가능한) 비밀이 이 도핑을 보장할 수 있을까요? 내 의견을 알고 있지만 두 가지 도핑 중 어느 것도 혼합물과 같이 개별적으로 상온에서 초전도체로

이어지지 않는다는 것은 아무도 모릅니다. 그러나 이것은 Puphal이 이끄는 작업에서 입증되지 않았습니다. 많은 뱀이 (짧은 시간 동안) 참수에서 살아남을 수 있으며,

일부 비자발적 근육 반사를 유지할 수 있음을 기억하십시오.


네이쳐의 단두대는 더 이상 물지 못하지만 아직 죽지 않은 여름의 뱀을 참수했습니다.


회의적인 시각으로 뉴스를 읽어보시길 권합니다.

댄 가리스토, "LK-99는 초전도체가 아니다 - 과학자들이 수수께끼를 푼 방법. 복제 실험을 통해 이 물질이 초전도체와 같은 행동을 보이는 이유에 대한 퍼즐이 맞춰졌습니다." News, Nature, 2023년 8월 16일.


제가 가장 마음에 드는 것은 "원래 관찰의 증거를 수집하는 과정에서 수행된 탐정 작업은 환상적이었고 상대적으로 드물었습니다."라는 결말입니다.

의심할 여지없이, 이 드라마의 가장 흥미로운 점은 과학이 실제로 작동하는 모습을 평소보다 빠른 속도로 보여준다는 점입니다.

모든 결과의 복제 가능성은 필수적이며 축적된 증거에 기반한 과학적 합의는 과학적 방법론의 특징입니다.

하지만 다른 모든 것과 마찬가지로 서두르는 과학은 결국 신뢰할 수 없는 결과를 낳는다는 사실을 잊지 말아야 합니다.


참고로, DFT(밀도범함수이론)를 기반으로 한 세 편의 이론 논문도 오늘 arXiv에 발표되었습니다.

나는 그들 중 누구도 당신에게 관심이있을 것이라고 생각하지 않지만 만일을 대비하여. 그리핀의 DFT 작업에 대한 비판이 발표되었으며,

두 개의 평평한 반 풀 밴드의 존재에 대한 그의 결론은 틀릴 수 있습니다. 새로운 DFT 결과에 따르면 그의 결론은 그가 사용한 매개 변수에 의해 편향되어 있습니다

(당시 LCMF, 01 Aug 2023, 그의 매개 변수는 같은 날 발표 된 다른 DFT 결과와 비교 한 후 그 이후로 저를 설득하지 못했습니다).

새로운 DFT 시뮬레이션에 따르면 그리핀이 연구한 LK-99는 초전도체가 될 가능성이 없는 반도체입니다

(제가 행간에서 제안한 대로, 나중에 비판에 직면하여 트위터에서 이를 부인했지만).

이 논문은 Michael W. Swift, John L. Lyons, "구리로 치환된 인산납 아파타이트에서 상관된 고립된 평평한 밴드의 기원에 대한 논평",

arXiv:2308.08458 [cond-mat.supr-con] (15 Aug 2023), 도이: https://doi.org/10.48550/arXiv.2308.08458.

이 의견에도 불구하고 또 다른 DFT 논문은 그리핀의 결과를 뒷받침합니다.
그리핀과 같은 납 이온 4f와 6h(그리핀 자신이 에너지적으로 더 유리하다고 밝힌)의 구리 도핑이 연구되었습니다.
LK-99의 합성은 4f(Pb(1)-도핑, 소위 와이코프 위치 4f)와 6h(Pb(2)-도핑, 와이코프 위치 6h) 상이 서로 다른 비율로 혼합되어
실험에서 발표된 결과의 다양성을 설명할 수 있다고 제안됩니다.
4f 상에서 구리 도핑은 반도체 상태와 두 개의 평평한 반-풀 밴드가 있는 반금속 상태 사이의 전이를 도입합니다.
6h 단계 구리 도핑에서는 이러한 전이가 관찰되지 않으며, 도핑된 물질은 반도체가 됩니다.
논문은 Ran Liu, Ting Guo, ..., Tianxing Ma, "상이 다르면 Pb9Cu(PO4)6O 화합물에서 다른 수송 거동으로 이어집니다.",
arXiv:2308.08454 [cond-mat.supr-con] (15 Aug 2023), 도이: https://doi.org/10.48550/arXiv.2308.08454.


그리고 세 번째 논문에서는 LK-99 합성 반응에 대한 열역학적 분석을 수행하여 두 개의 Pb(1) 납에 구리가 도핑되어 있고

여분의 산소가 없는 Pb8Cu2(PO4)6을 우선적으로 유도한다고 결론지었습니다,

(그리핀과 대부분의 DFT 이론가들이 사용한) Pb9Cu(PO4)6O 대신에,

또는 소위 프린스턴 논문과 일부 다른 논문에서 고려되는 Pb9Cu(PO4)6(OH)2 대신에.

이 화합물(원래 LK-99 공식에서 x = 2)은 초전도의 흔적이 없는 반도체이기도 합니다.

그러나 저자들은 실험실에서 합성하는 것이 흥미로울 것이라고 제안합니다.

새로운 논문은 "납 인산염 인회석 Pb10-xCux(PO4)6O, Pb10-xCux(PO4)6(OH)2 및 Pb8Cu2(PO4)6의 상 안정성", arXiv:2308.07941 [cond-mat.mtrl-sci] (2023년 8월 14일), 도이:https://doi.org/10.48550/arXiv.2308.07941.

요컨대, DFT를 사용한 세 편의 논문은 이러한 논문의 일반적인 문제점을 가지고 있으며,

그 결론은 (연구 대상 물질의 초전도 가능성과 관련하여) 매우 신중하게 받아들여야 합니다.

현재 가장 관련성이 높은 것은 댄 가리스토의 뉴스로, 중국과 한국의 소셜 네트워크에서 큰 비판을 받고 있습니다.

하지만 아시아를 제외한 대부분의 사람들은 독일 과학과 네이처의 명성을 신뢰합니다.

하지만 과학적 합의에 도달할 때까지는 회의론이 기치가 되어야 합니다.


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추가로 투명한 물질이 왜 초전도체가 될수 없는지 댓글에서 설명


알 말한다:

17 8월 2023, 1 : 15 오후

투명한 물질이 초전도 (또는 상자성)가 될 수없는 이유는 무엇입니까?


답장

프란시스코 R. 빌라 토로 말한다:

17 8 월 2023, 1 : 34 오후

알, 자기 부상에 대해 생각해보십시오.

초전도 물질은 상자성, 즉 내부에서 전자기장을 방출하기 때문에 부양하지만

(투명한) 물질은 전자기장을 통과시키기 때문에 투명합니다.


두다 말한다:

17 8월 2023, 2 : 28 오후

안녕하세요, 저도 같은 의구심이 들었고 단순히 과학적 호기심 때문에 귀하의 답변에 대해 좀 더 깊이 파고 들고 싶었습니다.

당신이 말했듯이 상자성 물질은 자기장을 방출하지만 내가 이해하는 것처럼 우리는 자기장 (문제를 단순화하기 위해 정적)에 대해 이야기하고 있습니다.

그러나 빛에 관한 한 그것은 장의 섭동이지만 파동의 형태이므로 우리는 장 자체가 아니라 파동에 대해 이야기하고 있습니다.

제가 생각하는 것을 비유하자면, 빛은 패러데이 케이지 내부의 전기장을 차단하기 때문에(?) 케이지 안으로 들어갈 수 없다고 말하는 것과 같다고 할 수 있습니다.

이런 의문이 드는데 명확하게 설명해 주셨으면 좋겠습니다. 초전도체가 불투명하다는 것을 의심하는 것이 아니라, 이에 대해 더 알고 싶을 뿐입니다.


프란시스코 R. 빌라 토로 말한다:

17 8 월 2023, 5 : 29 오후

두다, 마이스너 효과는 전자기파가 반자성 물질 내부에서 "거대"해져 짧은 거리 (수십 나노 미터)를 관통 할 수 있다는 데서 유래했습니다.

따라서 전자기파가 수백 나노미터 이상의 물질을 통과하면 그 물질은 초전도가 될 수 없습니다.

그리고 전기장과 같은 정적 자기장은 존재하지 않습니다(이상적이고 가상의 교과서적인 자기장입니다). 전자기장만 존재합니다.


펠리페 말한다:

17 8 월 2023, 2 : 34 오후

당신이 말하는 것보다 더 복잡합니다. 반자성 물질은 투명 할 수 있습니다. 염화나트륨, 얼음 또는 다이아몬드가 분명한 예입니다.

사실, 반자성이라는 것은 자연에서 가장 일반적인 것입니다. 투명하고 초전도가 되는 것은 또 다른 문제입니다.

마이스너 효과는 직류 효과입니다. 교류 응답은 훨씬 더 복잡하며 아마도 투명하다는 것은 그 주파수에서 전자가 움직일 수 없음을 의미할 것입니다.

높은 주파수에서 초전도체는 쌍을 끊기 때문에 금속처럼 행동합니다. 저주파수에서는 눈으로 확인해야 합니다.


로저 카브레 말한다:

17 8 월 2023, 4 : 56 오후

초전도체는 반자성이기 때문에 공중 부양하지 않습니다. 이것은 항상 말하지만 잘못된 것입니다.

모든 고온 초전도체와 마찬가지로 유형 II 초전도체 만이 자속이 통과 할 수있는 개별 경로를 설정하는 경향이 있기 때문에 공중 부양합니다.

이를 "자속 고정"이라고 하는데, 결정의 표준 불순물에 갇혀 자속 채널의 변위를 방해하는 에너지 최소값으로 떨어지면서

자기장 내에서 고체의 이동을 방해하는 자속선(B)이 있습니다. 이것이 바로 자석 위와 아래 모두에서 공중에 떠오르는 이유입니다.


호세 말한다:

17 8 월 2023, 4 : 31 오후

투명한 물질은 유리처럼 무정형 (무질서)이며 그것을 형성하는 구멍을 통해 빛을 통과시킵니다.

결정질 물질은 질서 정연하고 구멍을 남기지 않으며 빛을 통과시키지 않지만 전자는 통과합니다.


로저 카브레 말한다:

17 8월 2023, 4 : 40 오후

초전도의 기본 특성 중 하나는 전체 반자성 (즉, 임계 필드를 초과하지 않는 한 내부의 모든 자기장을 상쇄 함)이기 때문입니다.

자기장을 상쇄하면 전자파가 통과할 수 없으므로 불투명하거나 반사됩니다.






마누엘 말한다:

17 8 월 2023, 5 : 23 오후

물은 반자성이며 투명합니다.


조아킴 말한다:

17 8 월 2023, 9 : 13 오후

마누엘 물은 반자성이고 투명합니다 의심하지 않습니다. 그러나 우리는이 경우 고체에 대해 이야기하고 있습니다.


프란시스코 R. 빌라 토로 말한다:

18 8 월 2023, 9 : 55시

조아킴, 모든 물질은 (어느 정도) 반자성입니다. 그렇지 않은 것처럼 보이는 것은 다른 자기 현상이 반자성을 지배하기 때문입니다.