LK-99

LK-99 (з даследавання Lee-Kim 1999)  — шэра-чорнае полікрышталічнае злучэнне, атрыманае шляхам легіравання свінцу-апатыту з меддзю. Каманда з Карэйскага ўніверсітэта пад кіраўніцтвам Лі Сукбэ і Кім Джы Хун даследвала гэты матэрыял як патэнцыйны звышправаднік з 1999 года. У 2023 годзе яны апублікавалі прэпрынты, у якіх сцвярджаецца, што матэрыял дзейнічае як звышправаднік пакаёвай тэмпературы  з нулявым супраціўленнем і эфектам Мейснера пры тэмпературы да  і ціску навакольнага асяроддзя. 

Многія лабараторыі спрабавалі паўтарыць працу і змаглі дасягнуць першых вынікаў ужо праз некалікі тыдняў пасля публікацыі, бо працэс сінтэзу матэрыялу адносна просты. Але станам  існуе ўсё больш шырокі кансэнсус, што матэрыял не з’яўляецца звышправадніком, а падабенства на звышправадніковую існасць матэрыялу ўзнікла з-за прымешак, звычайных для прапанаванага сінтэзу, бо яны могуць выклікаць падзенне супраціву і магнітны водгук у невялікіх аб’ёмах матэрыялу,    падобны на пераходы ў звышправадніках.

Нягледзячы на тое, што спробы паўтарэння не прайшлі праз працэс рэцэнзавання ў часопісе, некаторыя з іх былі разгледжаны лабараторыяй матэрыялазнаўства і выявілі ферамагнітную і дыямагнітную прыроду назіранай частковай левітацыі. Іншыя лабараторыі, назіраўшыя частковую левітацыю, падобную апісанай у арыгінальным артыкуле, выявілі дыямагнетызм, але не выявілі звышправоднасці.

Першапачатковыя даследаванні, абвяшчаючыя адкрыццё LK-99, былі загружаныя ў arXiv, архіў прэпрынтаў з адкрытым доступам. Пазней Лі заявіў, што загружаныя прэпрынты былі няпоўнымі, а сааўтар Кім Хён-Так заявіў, што ў адным з дакументаў ёсць недахопы.

 Хімічныя ўласцівасці і структура 
Хімічны склад LK-99 падобны на Pb9Cu(PO4)6O, у якім — у параўнанні з чыстым свінцова-апатытам (Pb10(PO4)6O) — прыкладна адна чвэрць іонаў Pb(II) у становішчы 2 структуры апатыту замяшчаецца іонамі Cu(II).

Структура падобная да апатыту, крышталаграфічная група Р63/m (№ 176).

 Сінтэз 
Лі і інш. прапануюць метад хімічнага сінтэзу LK-99 у тры крокі. Спачатку яны вырабляюць ланаркіт з малярнага змяшэння парашкоў аксіду свінцу (II) (PbO) і сульфату свінцу (II) (Pb(SO4)) у суадносінах 1:1 і награваючы да  цягам 24 гадзін:

 PbO + Pb(SO4) → Pb 2 (SO4)O.

Далей шляхам змешвання парашкоў медзі (Cu) і фосфару (P) у малярных суадносінах 3:1 у запячатанай прабірцы ў вакууме і з нагрэвам да  на працягу 48 гадзін атрымліваюць фасфід медзі(I) (Cu3P):

 3 Cu + P → Cu3P.

Затым крышталі ланаркіта і фасфіду медзі здрабняюць у парашок, змяшчаюць у герметычную трубку ў вакуум і награваюць да  на працягу 5-20 гадзін:

 Pb2(SO4)O + Cu3P → Pb10-  Cu (PO4)6O + S (g), дзе 0,9 < x < 1,1.

Існуе шэраг праблем з апісаным вышэй сінтэзам з першапачатковага артыкула. Рэакцыя не збалансаваная, і іншыя даследнікі паведамлялі аб пабочным сінтэзе сульфіду медзі(I) (Cu2S).Guo, Kaizhen; Li, Yuan; Jia, Shuang (6 August 2023).  Для  збалансаванай рэакцыяй можа быць:

 5 Pb2SO4O + 6 Cu3P → Pb9Cu(PO4)6O + 5 Cu2S + Pb +7 Cu

Многія сінтэзы давалі фрагментарныя вынікі ў розных фазах, калі частка з атрыманых фрагментаў рэагавала на магнітныя палі, а частка не.

 Фізічныя ўласцівасці 
Некаторыя ўзоры LK-99 дэманструюць моцныя дыямагнітныя ўласцівасці, у тым ліку частковую левітацыю над магнітам, што часам трактуецца як прыкмета звышправоднасці.

Хоць у першых артыкулах сцвярджалася што матэрыял з'яўляецца звышправадніком пакаёвай тэмпературы, але няма назіранняў якіх-небудзь канчатковых прыкмет звышправоднасці, як нулявога супраціўлення, эфекта Мейснера, замацавання патоку, магнітнай успрымальнасці пераменнага току, эфекта Джозэфсана, залежнага ад тэмпературы крытычнага поля і тока, або раптоўнага скачка ўдзельнай цеплаёмістасці каля крытычнай тэмпературы.

 Спасылкі 

Катэгорыя:Звышправоднасць
Катэгорыя:Навука ў Паўднёвай Карэі
Катэгорыя:Фасфаты
Катэгорыя:2023 год у навуцы