Ein neuer Artikel im Wissenschaftsjournal veröffentlicht Natur soll das letzte Wort für Theorien über LK-99 als Supraleiter sein. Der vom Wissenschaftsreporter Dan Garisto verfasste Artikel ist eine Art Post-Mortem über die wissenschaftliche Forschung rund um LK-99 und die Replikationsbemühungen, die versuchen, Hype von Fakten zu trennen. Aber die Wissenschaft tut, was die Wissenschaft tut, und verschiedene Menschen betrachten es die gleichen Informationen kommen regelmäßig zu unterschiedlichen (aber nicht unbedingt gegensätzlichen) Schlussfolgerungen.
Der Artikel geht auf gesammelte Beweise ein, die für und gegen die Existenz (oder Nichtexistenz) von LK-99 vorgelegt wurden. Die Raumtemperatur- und Umgebungsdruck-Supraleiter, der die Menschheit in eine unbekannte (und äußerst energieeffiziente) Zukunft führen soll. Die Debatte dreht sich immer wieder um die gleichen Themen: Die Tatsache, dass sich Forscher auf dem Gebiet der kondensierten Materie mit Quanteneffekten befassen (über die es immer noch rasante Forschung und eine Menge Wissen gibt, das in die wissenschaftliche Realität umgesetzt werden muss), macht dem ohnehin schon mit Werkzeugen ausgestatteten Bereich nur noch mehr zu schaffen , unzureichend klares Rezept, veröffentlicht in der koreanischen Originalzeitung.
Die Kaninchenbau-Wissenschaftler haben rund um LK-99 verfolgt, dass es sich um Kupfersulfid-Verunreinigungen (Cu2S) handelt. Die Spezifität der Temperatur, bei der die koreanischen Autoren einen zehnfachen Abfall des spezifischen Widerstands feststellten (von 0,02 Ohm-Zentimeter auf 0,002 Ohm-cm), scheint der entscheidende Faktor gewesen zu sein. Prashant Jain, Chemiker an der University of Illinois Urbana-Champaign, sagte, dass dies das Detail sei, das ihm am meisten aufgefallen sei. Die Sache ist, dass Jain diese spezifische Temperatur schon einmal gesehen hat: Es ist die Temperatur, bei der Kupfersulfid (eine der Verunreinigungen, die aus dem LK-99-Syntheseprozess resultieren) einen Phasenübergang durchläuft. unterhalb der Temperatur, die für das Auftreten dieses Phasenübergangs erforderlich ist, und zwar auf eine Art und Weise, die fast identisch mit dem gleichen Übergang zur Supraleitung ist, den die ursprünglichen Autoren LK-99 zugeschrieben haben.
Jianlin Luo, ein Physiker der Chinesischen Akademie der Wissenschaften (CAS), und sein Team führten zwei Experimente durch, die darauf abzielten, Klarheit über die Verbreitung von Kupfersulfid zu schaffen. Bei der zweiten Probe dieser Experimente sank der Widerstand auf etwa 112 Grad Celsius (385 Kelvin), was mit den Beobachtungen des koreanischen Teams übereinstimmte.
Aber die Dokumentation wurde von den Autoren des Originalpapiers verfasst (angeführt von Lee Suk-bae, dem Hauptautor).) ist nur ein Teil des Problems: Derzeit ist den Wissenschaftlern keine Möglichkeit bekannt, den Syntheseprozess richtig zu steuern, um die Anzahl der Bleiatome zu erhöhen, die letztendlich in LK-99 durch Kupferatome (nicht Kupfersulfid) ersetzt werden selbst (stark vereinfacht ausgedrückt, das ist der Grund, warum die koreanischen Autoren die in ihrer Probe auftretende Supraleitung bei Raumtemperatur und Umgebungsdruck darauf zurückführten). So unklar und enttäuschend das auch sein mag, es ist einer der Faktoren, die bei der Betrachtung von LK-99 berücksichtigt werden müssen. Es ist das wissenschaftliche Äquivalent zu dem Salz, mit dem wir Lecks und unbestätigte Berichte in unserer Hardware-Welt bestreuen.
Was die theoretische Front betrifft, bei der mithilfe von Simulationen ermittelt wurde, ob die Struktur von LK-99 supraleitendes Verhalten begünstigt oder nicht, führten neue Forschungsarbeiten einer US-europäischen Gruppe ebenfalls eine präzise Röntgenbildgebung ihrer LK-99-Proben durch. Ihre Beobachtungen brachte sie zum Schluss dass trotz dieser ersten Veröffentlichungen und ihrer vielversprechenden (wenn auch nicht endgültigen) Aussichten die flachen Bänder von LK-99 (durch die Elektronen verlustfrei hindurchflitzen können) der Supraleitung doch nicht förderlich waren.
Kürzlich berichtete ein Team des Max-Planck-Instituts für Festkörperforschung in Stuttgart, dass sie reine Einkristalle von LK-99 synthetisiert hätten. Mit einer als „Floating-Zone-Kristallwachstum“ bezeichneten Technik gelang es den Forschern, LK-99-Kristalle zu züchten, die keine Kupfersulfidverunreinigungen aufwiesen. Das resultierende reine LK-99 (mit der Formel Pb8,8Cu1,2P6O25) zeigte ein Verhalten, das mit anderen Studien und Replikationsversuchen übereinstimmte: Es verhielt sich wie ein Isolator, nicht wie ein Supraleiter. Auch diese reinen, violetten Proben zeigten Ferromagnetismus (erwartungsgemäß aufgrund von Fe-Verunreinigungen, die nicht vollständig entfernt werden konnten) und Diamagnetismus. Dies führte sie zu dem Schluss, dass LK-99, wenn es von Verunreinigungen getrennt wird, kein Supraleiter ist; Wie sie in der Zeitung schrieben, führten die Daten zu dem Schluss, dass LK-99 kein Supraleiter ist, Punkt.
Während der Titel der DOI-infundiert Natur Während der Artikel ohne jede Entschuldigung lautet: „LK-99 ist kein Supraleiter“, lässt der erste Satz im Hauptteil des Artikels Raum für diese Möglichkeit. “Forscher erscheinen das Rätsel von LK-99 gelöst zu haben.“ (Hervorhebung von uns.) NaturOffenbar gibt es nicht mehr als ausdrucksstarke Schlagzeilen, aber in der Wissenschaft gibt es immer noch viel zu lernen. Der vollständige Artikel ist eine Lektüre wert, und sei es nur, um alle in der Saga enthaltenen Beweise durchzugehen.
Und vielleicht ist das auch besser. Aufgrund der Lücken in den Daten des Originalpapiers und der Schwierigkeit, LK-99 zu reproduzieren, gibt es in der wissenschaftlichen Gemeinschaft immer noch Verweigerer, die nicht glauben, dass die LK-99-Saga noch nicht vorbei ist.