LK-99는 초전도체인가요?

이달 초 과학계에는 획기적인 가능성에 대한 뉴스가 나왔습니다. LK-99라는 물질이 상온 초전도체로 추정됩니다.

"초전도체"란 무엇입니까?

"초전도체"라는 용어는 무엇입니까? 이 용어 뒤에는 저항이나 전기 손실 없이 전류를 전도하는 재료의 능력이 있습니다. 이 독특한 특성은 특정 온도에서 활성화됩니다. 초전도체는 표준 구리 케이블에 비해 전류 전송 효율을 크게 높입니다. 1제곱밀리미터의 구리선이 약 10암페어의 전류를 전달할 수 있다면 초전도체는 이 수치를 수십 또는 수백 배까지 늘릴 수 있습니다. 이 첨단 기술 제품은 인류에게 전망을 열어주고 공상과학 작가들이 묘사한 것과 유사한 미래를 열어줍니다.

효과 적용

초전도체 분야의 발전은 초기 단계에서 질병을 더욱 상세하게 진단하고 개선할 수 있는 독특한 기회를 제공합니다. 차세대 초전도체가 장착된 향상된 단층촬영의 도움으로 질병이 인체에 실제로 나타나기 전에 질병의 국소적 초점을 탐지할 수 있는 전망이 있습니다.

초전도체의 또 다른 유망 응용 분야는 열핵 에너지입니다. 이러한 유형의 에너지를 위한 "연료"는 지구상에 널리 퍼져 있는 중수소나 쉽게 생성되는 삼중수소와 같은 수소 동위원소입니다. 핵융합에너지는 대규모 제한이 없고, 완전히 환경친화적이어서 온실가스 배출이 전혀 없습니다. 원자력 발전소와 달리 핵융합로는 완전히 파괴되더라도 최소한의 방사선량을 유지합니다. 이러한 에너지는 개발도상국을 포함한 에너지 부문의 대규모 탈탄소화를 위한 실질적인 방법이 될 수 있습니다.

초전도체의 모든 특성과 응용 중에서 자기 부상은 특히 인상적입니다. 영구 자석으로 둘러싸인 표면 위로 초전도체가 "호버"하는 능력입니다. 이 현상의 원리는 자기장의 상호작용에 기초합니다. 초전도체는 자석과 전류의 작용으로 생성되는 반발력으로 인해 공기 중에서 균형을 유지할 수 있습니다. 그러나 초전도체의 이러한 특성과 다른 놀라운 특성을 활성화하려면 액체 질소로 냉각해야 합니다.

열리는

고려대 이석배·김지훈 교수가 발견한 물질이 광고대로 작동한다면 에너지 전달부터 슈퍼컴퓨팅까지 모든 분야에 혁명적인 발명이 될 것이다. 그러나 많은 과학자들이 이씨와 김씨의 결과를 재현하려고 시도했지만 실패하자 세상은 계속 움직인 것 같습니다.

그러나 초전도체 분야는 빠르게 변화하고 있다. 사전 출판물에 발표된 새로운 이론적 연구는 일반적으로 LK-99가 초전도체가 되기 위해 필요한 특성을 가지고 있음을 지속적으로 확인하고 있으며, 한국어로 된 원래 LK-99 특허의 업데이트 버전이 발견되었습니다. 이 논문은 합성 과정에 관한 추가 세부 사항(새로운 질문 포함)을 제공하며, 한국 저자들은 발견의 중요성(및 타당성)을 확인합니다.

불행하게도 우리는 여전히 LK-99에 대해 불완전하게 이해하고 있으며, 이를 이해하려면 일부 사람들이 생각하는 것보다 훨씬 더 많은 노력이 필요할 수 있습니다. 그러나 기사에는 LK-99 저항률 그래프가 필요합니다. 그래프가 실제로 0으로 떨어지는 것을 보여주는 것이 매우 중요합니다.


위 그래프는 초전도체에서 일반적으로 예상되는 것, 즉 임계 상전이 온도(Tc) 근처에서 저항률이 떨어지는 것을 보여줍니다. 물론 그래프는 작성하기 쉽지만 그래프로 이어질 결과를 재현하는 것은 훨씬 더 어렵습니다. [이석배 외.]

"레시피" 자체에는 이미 많은 문제가 있었지만 업데이트된 특허는 예기치 않게 혼합물에 Si(실리콘)를 포함시켜 방정식에 또 다른 손길을 추가합니다. 또한 실리콘이 어떻게 거기에 도달했는지, 그것이 초전도성에 얼마나 중요한지도 명확하지 않습니다(만약 그것이 실리콘에 중요하다면 현재는 불가능합니다). 이석배가 이끄는 한국 그룹은 좋은 문서를 제공하지 못하는 것 같습니다. 공평하게 말하자면, 기계 번역의 깊이 때문에 중요한 세부 사항이 단순히 손실되었거나 모든 것을 하나로 합치는 속도 때문에 손실되었을 가능성이 있습니다.

동시에 저자는 일반적으로 인회석과 납의 결과 화합물이 절연체임을 인정합니다(전류가 통과하는 것을 방지하며 이는 우리가 달성하려는 것과 정반대입니다). 사례). 그러나 그들은 또한 LK-99에서 납 원자를 구리 원자로 대체하는 구리 도핑이 주장된 초전도성을 해제하는 열쇠라고 반복합니다(산소 원자도 중요한 것 같습니다).

초전도 화합물과 비초전도 화합물의 이러한 공존은 LK-99(실제로 LK-99인 경우)의 일부 온라인 비디오에서 외부 자기장이 초전도 연결을 관통할 수 있을 때 "자속 고정"이라는 현상을 보여주는 이유일 수 있습니다. 초전도체가 아닌 부분(납인회석이 아닌 모든 것)을 통해. 

외부 자기장에 대한 반발로 나타나는 마이스너 효과를 정확하게 감지하고 측정하는 방법은 소위 초전도 양자간섭소자(SQUID)를 이용해 매우 약한 자기장을 가하는 것이다. LK-99를 가열 및 냉각하는 동안 이것이 수행되면 SQUID는 LK-99의 초전도 상태에서 나타날 때 마이스너 효과를 감지할 수 있습니다. 즉, 세 가지 임계 온도 상전이 중 두 가지에서 발생합니다. 이러한 상전이는 초전도성(저항 없는 전자의 규칙적인 이동)을 제공하는 물질 구조의 변화에 해당합니다.

이것은 우리에게 소피아 대학의 최신 논문을 제시하는데, 이는 또한 LK-99가 초전도체가 되기 위해 필요한 특성을 가질 수 있음을 시사합니다(실온이나 주변 압력에 대해서는 다시 언급되지 않음).

이 LK-99 사가의 연속으로, LK-99 자체를 많이 다루지는 않고 초전도체 연구 및 이를 달성하기 위해 적용되는 이론과 관련된 자성에 대한 일부 체계적인 오류 및 불완전한 지식을 다루는 여러 논문이 Arxiv에 게재되었습니다. 정답) 결과입니다.

일반적으로 LK-99와 그 특성에 존재하는 모든 복잡성과 불확실성에도 불구하고 초전도체 분야와 자성의 기본 측면에 대한 연구 커뮤니티의 관심은 계속해서 유지됩니다. 발견, 논쟁, 추가 연구의 얽힘은 새로운 발견의 길을 열어주는 독특하고 흥미로운 역동성을 만들어냅니다.