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結局のところ、LK-99はラジカル超伝導体ではない、と科学者が確認
2023 年 11 月 30 日

1911 年に超伝導という不気味な現象が発見されて以来、科学者たちは実用的な条件下で動作する超伝導材料を探してきました。

もし彼らが極度の寒さや超強い力ではなく、室温と周囲圧力で電気抵抗が消える化合物を見つけることができれば、私たちはついに彼らが思い描く超高速コンピューターチップ、浮上列車、そして超効率的なエネルギー網の世界に足を踏み入れることができるだろう。

ほんの少しの間、2023 年は物理学者の追求が室温の壁を突破する年になるように見えました。しかし、最初から懐疑に満ちていたその希望は、数か月の間に一度ならず二度も打ち砕かれました。現在、中国科学院（CAS）の材料科学者チームの研究結果が査読され、7月に韓国の研究チームが室温であったと主張した材料であるLK-99の棺に新たな釘を刺した。超伝導体。

LK-99 物語を追ってきた人なら、科学者たちが韓国チームの並外れた主張を再現しようと躍起になり、最終的には成果を残せなかったこの数か月間、ジェットコースターのような感情を経験したことになるだろう。LK-99は銅、鉛、リン、酸素で構成されており、韓国チームは（2つのプレプリントで、どちらも査読されていない）、かなり高温の105℃（378℃）から冷却されると材料の電気抵抗が急激に低下すると主張した。 K）。ほぼゼロの抵抗は、超電導の2 つの重要な特性のうちの 1 つです。もう 1 つは、マイスナー効果として知られる超伝導材料から磁場が放出され、超伝導材料が磁石の上に浮遊する方法です。

LK-99 のニュースが最初に報道されてからわずか数週間後に出版された一連のプレプリントは、LK-99 の超伝導とされる衝突に関する主張を地球にもたらしました。LK-99の化学構造を説明したあるプレプリントには、その構造により超電導が不可能になると書かれていた。他の実験では、LK-99 の狂った部分浮上の背後には超伝導ではなく強磁性があることが示唆されています。

CAS物理研究所のShilin Zhu氏らによる3番目のプレプリントでは、LK-99の超伝導特性とされるものは実際には材料中の不純物、特に硫化銅(I)によるものであると示唆した。この研究は現在査読されており、その結論に重みが加えられている。「LK-99に関する誤解を招く情報の急増により、その超伝導性を早急に解明することが求められている」と研究者らは書いている。

要約すると、Zhu らは硫化銅(I) (Cu 2 S) 含有量が異なる 2 種類の LK-99 を合成し、サンプルの材料特性を調査しました。

まず、彼らは、Cu 2 S 単独の電気抵抗が112 °C (385 K) 付近で急降下することを示し、硫化銅不純物を多く含む LK-99 サンプルでも同様の効果が見られたことを示しました。その「転移」温度は、韓国の研究チームがLK-99の超電導特性が発現したと報告した温度である105℃からそれほど遠くない。しかし、Zhuらは、LK-99の超伝導体のような性質は、 126℃（400K）付近で六方晶構造から単斜晶構造に変化するCu 2 Sに由来する可能性が最も高いと主張している。彼らの不純な LK-99 サンプルも、真の超電導体のようにゼロ抵抗率を示しませんでした。

このことは、「Leeらによって報告されたLK-99における超伝導のような挙動は、不純物Cu 2 Sの構造相転移によって引き起こされることを強く示唆している」と研究者らは書いている。

Zhu氏らが8月にこれらの発見をプレプリントとして共有した直後、研究に関与していない他の研究者らは、事態は「かなり決定的に解決」し、LK-99は室温超伝導体ではないと考えているとネイチャーに語った。

Zhu氏らの研究結果が査読を通過した今、より多くの研究者が同意するようだ。

この研究はMatterに掲載されました。

https://www-sciencealert-com.translate.goog/lk-99-is-no-radical-superconductor-after-all-scientists-confirm?_x_tr_sl=en&_x_tr_tl=ja&_x_tr_hl=ja&_x_tr_pto=wapp