LK-99 — материал (твёрдое серо-чёрное вещество , соединение свинца, фосфора, кислорода и меди), получивший известность в середине 2023 года как кандидат в сверхпроводники при комнатной температуре и нормальном атмосферном давлении . Последовавшие исследования во множестве лабораторий показали, что он не является сверхпроводником, в чистом виде вообще является хорошим изолятором , а наблюдавшаяся левитация вызвана не эффектом Мейснера , характерным для сверхпроводников, а иными причинами. Материал имеет поликристаллическую гексагональную структуру, основанную на модификации содержащего свинец апатита . Авторы исследования утверждали, что критическая температура сверхпроводника (то есть температура, до которой он сохраняет сверхпроводимость) составляет 400 K (127 °C) .

Химический состав LK-99 можно приблизительно описать формулой Pb ₉ Cu ₁ (PO ₄ ) ₆ O, то есть по сравнению с чистым апатитом (Pb ₁₀ (PO ₄ ) ₆ O) примерно четверть ионов свинца Pb(2) замещены ионами меди Cu(II) . Авторы предполагали, что эта частичная замена ионов Pb ²⁺ (чей диаметр составляет 133 пикометра ) ионами Cu ²⁺ (диаметром 87 пм) вызывает уменьшение объёма на 0,48 %, создавая внутреннее напряжение внутри вещества , которое в свою очередь создаёт квантовую яму гетероперехода между Pb(1) и кислородом внутри иона фосфата ([PO ₄ ] ^3- ) ^:10 .

Материал был исследован командой, которую возглавляют Ли Сокпэ (Sukbae Lee) и Ким Джихун (Ji-Hoon Kim) из (KIST) ^:1 .

Синтез

Ли, Ким и др. синтезировали LK-99 ^:2 из оксида-сульфата свинца(II) и фосфида тримеди . Кристаллы Pb ₂ (SO ₄ )O и Cu ₃ P измельчали в порошок, перемешивали и помещали в герметичную пробирку, а затем в вакууме (при давлении менее 10 ⁻³ торр ) нагревали до 925 °С в течение 5-20 часов :

Pb ₂ (SO ₄ )O + Cu ₃ P = Pb _10-x Cu _x (PO ₄ ) ₆ O + S,

где 0,9 < x < 1,1.

Свойства

Критическая температура: более 400 K .

Критический ток: более 250 мА при температуре 298 К, и 7 мА при температуре 400 К.

Название

Название LK-99 образовано из фамилий двух открывателей: доктора Ли и доктора Кима, а также года открытия (1999) . Заявка на патент была подана в 2021 году и удовлетворена 3 марта 2023 года . Корейская заявка на регистрацию товарного знака «LK-99» была подана Исследовательским центром квантовой энергии 4 апреля 2023 года .

Примечания

Ссылки