Сверхпроводимость материала LK-99 при комнатной температуре всё же возможна, показало новое исследование

Казалось бы, научное сообщество пришло к выводу, что материал LK-99 не проявляет свойств сверхпроводимости при комнатной температуре и атмосферном давлении, но некоторые учёные всё же продолжают исследования. В новой работе, опубликованной на портале arXiv, сообщается о квантовомеханическом моделировании возможных путей сверхпроводимости LK-99, подтверждающем такую возможность. Правда, результаты в статье предварительные и она ещё не прошла рецензирование.

Левитация немагнитного материала LK-99 в магнитном поле. Источник изображения: Hyun-Tak Kim

В исследовательской работе, написанной Цзюнь Ли (Jun Li) и Ци Анем (Qi An) с факультета материаловедения и инженерии университета штата Айова, сообщается о том, что текущий экспериментальный процесс синтеза LK-99 теоретически может привести к двум конечным продуктам с различными свойствами, зависящим от того, как атомы меди и кислорода заменяют атомы свинца в исходном материале — апатите свинца.

В некоторых образцах высокосимметричное расположение фундаментальных частиц может формировать пространство, через которое беспрепятственно и без сопротивления проходят электроны, путём соединения в так называемые куперовские пары. Однако из-за хаотичности образования этих симметричных областей, они обычно «заперты» внутри несверхпроводящих зон с низкой симметрией, которые блокируют свободное перемещение электронов.

Чрезвычайно низкое число «симметричных» расположений может объяснить сложности создания сверхпроводящих образцов при синтезе LK-99 — их образуется настолько мало, что сверхпроводящее поведение вообще не проявляется. Авторы исследования полагают, что «синтез образцов LK-99 преимущественно в фазе высокой симметрии может проложить путь к созданию сверхпроводников при комнатной температуре и атмосферном давлении».

Результаты исследования, дополненные другими теоретическими изысканиями в том то же направлении, демонстрируют насколько сложно иногда перейти от теории к практике. Теоретически LK-99 может обладать свойствами сверхпроводимости при комнатной температуре и атмосферном давлении, но на практике текущий процесс синтеза пока недостаточно проработан, чтобы получить требуемый конечный результат.