LK-99

LK-99（Lee‐Kim-1999から）は、韓国の研究者が開発に成功したとする、常温常圧下において超伝導を起こすと考えられていた物質である。後に、LK-99は超伝導体ではないことが明らかになった。LK-99は、鉛アパタイトをわずかに変更した六方晶構造である。 韓国の高麗大学校の付属研究機関「Quantum Energy Research Centre (Q-Centre)」に所属する研究チームが「室温かつ常圧での超伝導」を起こす物質LK-99を開発したとする論文を2023年7月22日にarXiv上で発表した。arXivはプレプリントを投稿するサイトであるため、LK-99についての論文は2023年7月29日現在、査読を受けていない。 LK-99の超伝導性は温度や圧力によるものではなく、僅かな収縮に基づく微小な構造の歪みに起因すると報告されている。 原著論文は、「長い科学の歴史から人類は物質の特性はその構造に由来すると学んできた。しかし、これまで超伝導と物質構造との相関関係はほとんど明らかになっていない。実際にこれまで発見された超伝導の主な要因は『温度と圧力』だけである」と指摘。さらに「低温、または高圧下では物質の体積が収縮する。この体積収縮が物質に微小な歪みを生じさせこれが超伝導を引き起こす要因になっている」とし、「LK-99は鉛アパタイトに銅をドープ（添加）することによりわずかな（0.48%）の体積収縮を起こし、この温度、圧力によらない体積収縮が超伝導性を引き起こしている」と述べている。 LK-99という名称は、発見者の李石培（朝鮮語: 이석배、英語: Sukbae Lee）と金智勳（朝鮮語: 김지훈、英語: Ji-Hoon Kim）の頭文字と発見年度（1999年）を合わせたもの。 室温で超伝導を実現したとされる論文は2020年にも別の研究者から提出されているが、不備が指摘され論文も撤回されている。 論文では、ラナルカイト(Pb2(SO4)O )とリン化銅(Cu3P)をモル比1:1の割合で粉砕して混合物を真空排気した石英管に密封した上で925℃まで加熱すると化学式Pb10-xCux(PO4)6OのLK-99が形成されるとしている。 論文発表当時の超伝導の最高温度は170GPa (大気圧の約100万倍) という超高圧下という条件下で250Kであったため、「常温かつ大気圧下」で超伝導となるLK-99に対して、多くの材料工学と超伝導の専門家は、懐疑的な反応を示していた。 2023年7月27日、サイエンス誌は「論文の細部が不足して物理学者たちが懐疑感に包まれている」と学界の反応を載せた。 2023年8月4日、ネイチャー誌も「注目に値する結果を実験的・理論的に再現しようとする初期の努力が失敗し、研究者たちは依然として非常に懐疑的だ」とする論説を載せた。 2023年8月16日、ネイチャー誌は世界各国の研究者が行ったLK-99の再現研究を紹介し、「研究者がLK-99の謎を解明したようだ。科学的な探偵作業を通じて、この物質は超伝導体ではないという証拠を発見し、実際の特性を明確にした」との記事を載せた。 2023年8月31日、韓国超伝導低温学会の「LK-99検証委員会」は韓国国内研究機関4ヵ所で「LK-99」再現実験を進めた結果、超伝導特性を表す事例はなかったと明らかにした。 2023年12月13日、「LK-99検証委員会」は『LK-99検証白書』を発表し、白書の中で「公開された論文データと国内外の再現実験の結果を総合考慮すると、LK-99が常温・常圧超伝導体だという根拠は全くない」とした。 2023年7月に世間の注目を集めた後、アルゴンヌ国立研究所、南京大学等いくつかの独立したグループや研究室が合成の再現を試み始めている。 LK-99の発表をうけて、2023年8月1日の時点で世界的に超伝導関連株は軒並み上昇し、韓国市場では関連5銘柄がストップ高が続いたため、サーキットブレーカーの発動を受けた。同日、アメリカの電力送電インフラ大手「アメリカン・スーパーコンダクター」も1日で株価が60%上昇した。中国証券市場でも同日、超伝導体テーマ株に分類される光ケーブル企業の法爾勝と中超控股、百利電気などが10％上がるストップ高を記録した。 2023年8月4日現在の進捗状況は以下。現時点で、常温常圧超伝導を再現したとする査読付き論文は存在しない。成功したという報告も誤解である可能性がある。 未完成のままarxivへの掲載が行われたため、論文はLK-99 の超伝導メカニズムに対する理論的説明が不完全だとされた。このため、他の研究室による分析で、LK-99の電子特性に関して、スーパーコンピュータ等によるシミュレーションと理論的評価の追加が行われた。理論検証は一般に現実の複雑性をそぎ落とし、抽象化された仮想空間における仮定された現象を前提するため、決定的な証拠とはなりえない。加えてこれに際し、プリンストン大学スクープラボは前提とする結晶構造の存在自体が誤っている可能性も考慮に入れるべきだとした。一方で、ある一定の評価は、少なくとも対象の研究方向の正当性を示している可能性がある。 The First Room-Temperature Ambient-Pressure Superconductor Superconductor Pb10−xCux(PO4)6O showing levitation at room temperature and atmospheric pressure and mechanism ^ a b c “韓国の研究者らが世界初の「常温常圧超伝導体」の作成に成功と主張”. TEXAL (2023年7月27日). 2023年7月28日閲覧。 ^ a b “「室温かつ常圧で超電導状態になる物質」を開発したとする論文＆ムービーが公開される”. gigazine (2023年7月27日). 2023年7月28日閲覧。 ^ https://www.science.org/content/blog-post/breaking-superconductor-news ^ a b “常識破りの“常温常圧超電導体”発見か？ Science誌「事実ならノーベル賞モノの大発見」”. ITmedia NEWS. アイティメディア株式会社 (2023年7月28日). 2023年7月28日閲覧。 ^ “「常温常圧の超伝導体」として科学界に旋風を巻き起こしたLK-99が超伝導体ではないことはどのように明らかになったのか？”. GIGAZINE. 2023年8月30日閲覧。 ^ “LK-99 isn’t a superconductor — how science sleuths solved the mystery”. 2023年8月17日閲覧。 ^ a b The First Room-Temperature Ambient-Pressure Superconductor ^ “The First Room-Temperature Ambient-Pressure Superconductor”. https://arxiv.org/. 2023年7月27日閲覧。 ^ “常温常圧で「超電導」になる物質を合成したとする論文について科学雑誌Scienceが解説”. GIGAZINE. 株式会社OSA (2023年7月27日). 2023年7月28日閲覧。 ^ “Room-temperature superconductor 'breakthrough' met with scepticism” (英語). New Scientist (2023年7月26日). 2023年7月28日閲覧。 ^ a b “'상온 초전도체 구현' 한국 연구에 국내외 논란…"검증 거쳐야"”. 연합뉴스. 聯合ニュース (2023年7月28日). 2023年7月28日時点のオリジナルよりアーカイブ。2023年7月28日閲覧。 ^ “Claimed superconductor LK-99 is an online sensation — but replication efforts fall short” (英語). Nature 620 (7973): 253–253. (2023-08-04). doi:10.1038/d41586-023-02481-0. https://www.nature.com/articles/d41586-023-02481-0.  ^ “韓国が開発したＬＫ-９９、結局は幻か…ネイチャー「超伝導体ではない」”. japan.hani.co.kr. ハンギョレ新聞 (2023年8月18日). 2023年9月1日閲覧。 ^ “韓国ＬＫ－９９検証委「ソウル大など４カ所で再現実験、超伝導性の事例なし」”. 中央日報 - 韓国の最新ニュースを日本語でサービスします. 中央日報 (2023年9月1日). 2023年9月1日閲覧。 ^ 朝鮮日報／朝鮮日報日本語版 (2023年12月14日). “韓国国内の検証委も「LK99は常温・常圧超伝導体ではない」”. www.chosunonline.com. 朝鮮日報. 2024年2月23日閲覧。 ^ https://www.science.org/content/article/spectacular-superconductor-claim-making-news-here-s-why-experts-are-doubtful ^ https://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/7/505675.shtm ^ a b c “韓国の超伝導体開発ニュースで世界の超伝導体関連株が急騰…米国ＡＭＳＣ１日で６０％上昇”. 中央日報 - 韓国の最新ニュースを日本語でサービスします. 中央日報 (2023年8月4日). 2023年8月4日閲覧。 ^ Masnick, Mike (August 3, 2023). “「独家」曲阜师范大学复现韩国室温超导体实验结果公布：无零电阻特性”. 百度一下. August 4, 2023閲覧。 ^ Masnick, Mike (August 4, 2023). “퀀텀에너지-에너지공대 연구협약했다…LK-99 샘플 분석중”. 聯合ニュース. 2023年8月4日時点のオリジナルよりアーカイブ。August 4, 2023閲覧。 ^ デジタルタイムズ (2023年8月8日). “"`LK-99 샘플` 미세 결정구조 논문과 같다"…에너지공대 확인”. v.daum.net. 2023年8月9日閲覧。 ^ 自由時報電子報 (2023年8月5日). “韓國科學家發現室溫超導 台大教授王立民：實驗結果沒有復現 - 生活 - 自由時報電子報” (中国語). news.ltn.com.tw. 2023年8月5日閲覧。 ^ “LK-99首批重复实验结果出炉：三篇论文两篇来自中国，理论可行但未复现悬浮或超导”. 澎湃新闻. (01 Aug 2023). オリジナルの2023年8月1日時点におけるアーカイブ。. https://web.archive.org/web/20230801134356/https://wallstreetcn.com/articles/3694585  室温超伝導