LK-99 (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 (твёрдое серо-чёрное вещество[1], соединение свинца, фосфора, кислорода и меди), получивший известность в середине 2023 года как кандидат в сверхпроводники при комнатной температуре и нормальном атмосферном давлении. Последовавшие исследования во множестве лабораторий показали, что он не является сверхпроводником, в чистом виде вообще является хорошим изолятором, а наблюдавшаяся левитация вызвана не эффектом Мейснера, характерным для сверхпроводников, а иными причинами. Материал имеет поликристаллическую гексагональную структуру, основанную на модификации содержащего свинец апатита. Авторы исследования утверждали, 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]. Авторы предполагали, что 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], которое в свою очередь создаёт квантовую яму гетероперехода между Pb(1) и кислородом внутри иона фосфата ([PO4]3-)[1]:10.
Материал был исследован командой, которую возглавляют Ли Сокпэ (Sukbae Lee) и Ким Джихун (Ji-Hoon Kim) из Корейского института науки и технологий[англ.] (KIST)[1]:1.
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)[4]. Заявка на патент была подана в 2021 году и удовлетворена 3 марта 2023 года[5]. Корейская заявка на регистрацию товарного знака «LK-99» была подана Исследовательским центром квантовой энергии 4 апреля 2023 года[6].
Примечания
[править | править код]- ↑ 1 2 3 4 5 6 Lee, Sukbae; Kim, Ji-Hoon; Kwon, Young-Wan (2023-07-22). "The First Room-Temperature Ambient-Pressure Superconductor". arXiv: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. 33 (2). Korea Association Of Crystal Growth: 61‒70. doi:10.6111/JKCGCT.2023.33.2.061. Архивировано 25 июля 2023. Дата обращения: 26 июля 2023.
- ↑ 1 2 3 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". arXiv:2307.12037 [cond-mat.supr-con].
- ↑ 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. Архивировано 26 июля 2023 года.
- ↑ 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 Архивная копия от 26 июля 2023 на Wayback Machine
- ↑ LK-99. Korea Intellectual Property Rights Information Service (Report). Korean Intellectual Property Office. 2023-04-04. Архивировано 26 июля 2023. Дата обращения: 26 июля 2023.
LK-99; … Applicant: Quantum Energy Research Centre (Q-centre); … Status: Awaiting Examination
Ссылки
[править | править код]- Демонстрация магнитных свойств LK-99 (video). Quantum Energy Research Centre. 2023-01-26. Дата обращения: 25 июля 2023 — Youtube.
- Kim, Hyun-Tak (2023-07-25). Сверхпроводник Pb10-xCux(PO4)6O, демонстрирующий левитацию при комнатной температуре и атмосферном давлении (video). Дата обращения: 25 июля 2023 — ScienceCast.