LK-99
| LK-99 | |
|---|---|
 | |
| Общие | |
| Хим. формула | CuO25P6Pb9 |
| Физические свойства | |
| Плотность | 6,699 г/см³ |
| Классификация | |
| SMILES | |
| InChI | |
| Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное. | |
 Медиафайлы на Викискладе | |
LK-99 — материал, который, предположительно, является сверхпроводником при комнатной температуре и нормальном атмосферном давлении. Представляет собой твёрдое вещество серо-чёрного цвета[1]. Материал имеет поликристаллическую гексагональную структуру, основанную на модификации содержащего свинец апатита. Авторы исследования утверждают, что критическая температура сверхпроводника (то есть температура, до которой он сохраняет сверхпроводимость) составляет 400 K (127 °C)[1][2].
Химический состав LK-99 можно приблизительно описать формулой Pb9Cu1(PO4)6O, то есть по сравнению с чистым апатитом (Pb10(PO4)6O)[3] примерно четверть ионов свинца Pb(2) замещены ионами меди Cu(II)[1]. Эта частичная замена ионов Pb2+ (чей диаметр составляет 133 пикометра) ионами Cu2+ (диаметром 87 пм) вызывает уменьшение объёма на 0,48 %, создавая внутреннее напряжение внутри вещества[1]. Внутреннее напряжение создаёт квантовую яму гетероперехода между Pb(1) и кислородом внутри иона фосфата ([PO4]3-)[1]:10. LK-99 демонстрирует эффект Мейснера (магнитную левитацию), для чего вещество наносится на немагнитный образец меди с использованием химического осаждения из паровой фазы[1]:4. Чистый свинцовый апатит является диэлектриком, но благодаря легированию медью LK-99 является сверхпроводником или, при более высоких температурах, металлом[3]:5.
Материал был исследован командой, которую возглавляют Ли Сокпэ (Sukbae Lee) и Ким Джихун (Ji-Hoon Kim) из Корейского института науки и технологий (KIST)[1]:1. По состоянию на 26 июля 2023 статья об открытии LK-99 не прошла экспертной рецензии, также не было получено независимого подтверждения воспроизводимости заявленных в ней результатов[4].
Синтез[править | править код]
Ли, Ким и др. синтезировали LK-99[3]:2 из оксида-сульфата свинца(II) и фосфида тримеди. Кристаллы Pb2(SO4)O и Cu3P 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[3]:
- Pb2(SO4)O + Cu3P = Pb10-x Cux(PO4)6O + S,
где 0,9 < x < 1,1.
Свойства[править | править код]
Критическая температура: более 400 K.
Критический ток: более 250 мА при температуре 298 К, и 7 мА при температуре 400 К.
Название[править | править код]
Название LK-99 образовано из фамилий двух открывателей: доктора Ли и доктора Кима, а также года открытия (1999)[5]. Заявка на патент была подана в 2021 году и удовлетворена 3 марта 2023 года[6]. Корейская заявка на регистрацию товарного знака «LK-99» была подана Исследовательским центром квантовой энергии 4 апреля 2023 года[7].
Примечания[править | править код]
- ↑ 1 2 3 4 5 6 7 Lee, Sukbae; Kim, Ji-Hoon & Kwon, Young-Wan (2023-07-22), The First Room-Temperature Ambient-Pressure Superconductor, arΧiv:2307.12008.
- ↑ Lee, Sukbae; Kim, Ji-Hoon; Im, Sungyeon; An, Soomin; Kwon, Young-Wan; Ho, Auh Keun (2023-03-31). “Consideration for the development of room-temperature ambient-pressure superconductor (LK-99)”. Korean Crystal Growth and Crystal Technology. Korea Association Of Crystal Growth. 33 (2): 61‒70. DOI:10.6111/JKCGCT.2023.33.2.061.
- ↑ 1 2 3 4 Lee, Sukbae; Kim, Ji-Hoon; Kim, Hyun-Tak; Im, Sungyeon; An, SooMin & Auh, Keun Ho (2023-07-22), Superconductor Pb10−xCux(PO4)6O showing levitation at room temperature and atmospheric pressure and mechanism, arΧiv:2307.12037.
- ↑ Race is on for room temperature superconductor
- ↑ Kim, Ji-Hoon About. — «working on superconducting materials again, and finally, succeeded in synthesizing a room temperature and atmospheric pressure superconductor (RTAP-SC) … named LK99 (first discovered as a trace by Dr. Lee and Dr. Kim in 1999).» Дата обращения: 26 июля 2023.
- ↑ 이석배; 김지훈 & 권영완, "Ceramic composite with superconductivities over room temperature at atmospheric condition and method of manufacturing the ceramic composite", KR published 2023027536A1, published 2023-03-02
- ↑ LK-99, Korea Intellectual Property Rights Information Service (Korean Intellectual Property Office) (no. 4020230059989), 2023-04-04, <http://engdtj.kipris.or.kr/engdtj/grrt1000a.do?method=biblioTMFrame&masterKey=4020230059989&index=0&kindOfReq=A&valid_fg=>
Ссылки[править | править код]
- Демонстрация магнитных свойств LK-99. Quantum Energy Research Centre. Проверено 25 июля 2023.
- Сверхпроводник Pb10-xCux(PO4)6O, демонстрирующий левитацию при комнатной температуре и атмосферном давлении. Проверено 25 июля 2023.