LK-99很可能是第三類室溫超導(dǎo)體
? ?綜合目前所有的實驗現(xiàn)象和理論分析,我判斷LK-99是第三類室溫超導(dǎo)體的可能性已經(jīng)近乎為真。 ? ?
? ? 崔東植教授在1993年提出的isb理論——一維超導(dǎo)通道理論,認為實現(xiàn)超導(dǎo)要做到無機原子形成一維無機高分子鏈。在這條一維鏈上,如果能讓對內(nèi)部的某種原子擠壓形成高壓,使得這些原子被牢牢固定在原地,就可以給電子創(chuàng)造出一維方向的“高速通道”進而實現(xiàn)超導(dǎo)。
? ?崔東植教授的兩個學(xué)生李石培和金智勛,根據(jù)isb理論,找到了亞磷酸鉛。這種無機物天生表現(xiàn)出一種圓柱鏈結(jié)構(gòu)。通過燒結(jié)法向亞磷酸鉛中摻雜銅離子,使Pb2+(2)離子被Cu 2+取代,導(dǎo)致輕微體積收縮,因此產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力,取代了原本需要的超高壓。這就是lk-99。 https://zhuanlan.zhihu.com/p/646429805?
以上是原論文做出的探索?
? ? 但是仔細想想僅僅把材料碾碎均勻混合,燒制出來的材料結(jié)構(gòu)肯定是無序的。 ?尤其是按照原論文的理論,需要的是高分子鏈,但是這樣燒制就像在沙子里摻雜細鐵絲一樣,只能在微小的局部靠大數(shù)定理形成某種規(guī)律結(jié)構(gòu)。
? ? 如果在某個局部,鐵絲可以相連形成多個小型環(huán)狀結(jié)構(gòu),那在這些環(huán)狀結(jié)構(gòu)中可以產(chǎn)生渦流,進而在宏觀上表現(xiàn)出抗磁性。但是這些鐵絲的環(huán)狀結(jié)構(gòu)封印在沙子中,而眾所周知,導(dǎo)體和絕緣體串聯(lián),表現(xiàn)出來的是絕緣體。把導(dǎo)線插進沙子是無法導(dǎo)電的。 而且這種環(huán)形結(jié)構(gòu)肯定會表現(xiàn)出各向異性,因為這里的渦流無法像其他超導(dǎo)體一樣隨意轉(zhuǎn)換方向,他只能按照細鐵絲連成的環(huán)狀結(jié)構(gòu)流動。因此無法像其他超導(dǎo)體一樣表現(xiàn)出釘扎效應(yīng),而是像鐵磁性一樣,在一個固定的方向抗磁性最強。這很可能是所有制備出的表現(xiàn)抗磁性的lk-99都是半懸浮的原因。 ? ? ?這種隨機散步還可能出現(xiàn)另一種情況——細鐵絲在某個局部連接比較接近的網(wǎng)狀或樹枝狀結(jié)構(gòu),但并不是完全聯(lián)通,所以無法在常溫下表現(xiàn)出零電阻。但是通過降溫,可以讓原本不是超導(dǎo)相的部分也轉(zhuǎn)化為超導(dǎo)相,最終在某個溫度所有細鐵絲聯(lián)通。此時會有很多細鐵絲暴露在沙子外,因此會表現(xiàn)出導(dǎo)體的性質(zhì)。但是因為這些細鐵絲不形成環(huán)路,因此無法產(chǎn)生渦流,也就不能表現(xiàn)出抗磁性。?
? ? 如果以上猜測是正確的,那現(xiàn)在的固相燒結(jié)法注定很難制備出一錘定音的樣品,甚至燒出較大的有效成分都非常困難,不亞于攥一把筷子往天上一扔,落下來形成三維圍棋棋盤一樣的概率。 因此韓國團隊轉(zhuǎn)向另一個方向——氣象沉淀法。在材料學(xué)氣象沉淀法是個發(fā)現(xiàn)新材料的常用手法。他們發(fā)過另一個在銅基上氣相沉淀合成lk-99的驗證視頻。如果之前的固相燒結(jié)法是沙子里摻細鐵絲,那氣相沉淀法至少是往桌子上丟筷子,形成環(huán)狀和網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的概率一定大很多。當然,最強的lk-99一定是一維結(jié)構(gòu)完全規(guī)則排列,但是至少我想不出如何在宏觀世界讓原子實現(xiàn)這點。
https://wallstreetcn.com/articles/3694820#from=ios?ivk=1?
? ? 根據(jù)最新的HuynTak Kim接受采訪的新聞稿來看,他肯定已經(jīng)改進了固相燒結(jié)法,取得了較大的樣本,并且詳細測量了相關(guān)數(shù)據(jù),因此他徹底確信lk-99確實是isb理論所預(yù)測的室溫超導(dǎo)體。同時他也察覺到了固相燒結(jié)法的局限性,早已開始探索其他能穩(wěn)定合成大分子一維結(jié)構(gòu)的方法。?
? ? 如果不是被踢出創(chuàng)始人團隊的權(quán)永萬提前爆出這個成果,李石培,金智勛,HuynTak Kim三人應(yīng)該會繼續(xù)潛心研究,直到徹底解決合成問題才公布答案。 然而權(quán)永萬打亂了他們的計劃,為了不被搶走自己的榮譽,他們選擇放出固相燒結(jié)法制備jk-99的辦法,既可以讓其他人復(fù)現(xiàn)出自己早期測量的數(shù)據(jù),又不至于讓別人徹底和自己來到同一個起跑線。
? ? 不管怎么說,最近半個月室溫超導(dǎo)體的進展幾乎可以媲美過去40年的進步,樂觀估計3到5年內(nèi)材料學(xué)專家們就可以找到在宏觀上合成有序排列的lk-99的方法。
? ? 當然就算到那時也不會像很多人期待的那樣一躍而成科幻世界,lk-99的質(zhì)地太脆,沒法制作導(dǎo)線,結(jié)構(gòu)也決定它很難完全懸浮。最多像氮化鎵那樣,在有限的場景改善已有的產(chǎn)品。? ? ? ? 但是lk-99背后的isb理論將展現(xiàn)它的力量——如果亞磷酸鉛摻銅能行,摻金行不行?或者還有其他一維線性無機物行不行?多試幾次,說不定就找到更多可用的材料了呢!