- Hasil eksperimen lanjutan melaporkan bahwa sampel levitasi magnetik pada suhu dan tekanan ruang telah diperoleh dari kristal LK-99 berbasis timbal apatite termodifikasi, dan disebutkan bahwa sudut levitasi yang diamati lebih besar daripada sampel Sukbae Lee sebelumnya
- Sintesis didasarkan pada metode fase padat melalui prekursor Lanarkite dan copper phosphide, dan material target dengan komposisi Pb10-xCux(PO4)6O dibuat pada kondisi 10^-2 Pa
- Dalam pengukuran magnetisasi-suhu, sampel bulk menunjukkan transisi sekitar 326 K·299 K pada ZFC/FC, sementara kristal mikron yang dipilih lewat tolak-menolak magnet menunjukkan transisi sekitar 340 K
- Kristal mikron menunjukkan fenomena levitasi dengan berdiri tegak lurus terhadap substrat saat magnet permanen didekatkan, dan dalam uji tarik terpisah dinyatakan tidak tertarik ke magnet sehingga efek feromagnetik dikesampingkan
- Hasil ini mengarah pada interpretasi bahwa kristalinitas dan doping Cu itu penting, tetapi verifikasi tambahan seperti uji listrik pada suhu ruang masih diperlukan
Tujuan sintesis dan verifikasi LK-99
- Sukbae Lee dkk. sebelumnya mengklaim bahwa kristal timbal apatite termodifikasi LK-99 dapat menunjukkan superkonduktivitas pada suhu dan tekanan ruang, bahwa suhu transisi superkonduktif Tc lebih tinggi dari 400 K, dan bahwa fenomena levitasi Meissner muncul
- Tim peneliti kali ini melaporkan bahwa mereka telah mensintesis kristal LK-99 dan memperoleh sampel yang dapat mengalami levitasi magnetik pada suhu ruang
- Disebutkan bahwa sudut levitasi yang diamati lebih besar daripada sampel Sukbae Lee
Metode sintesis dan karakteristik sampel
- Sampel LK-99 ditumbuhkan dengan komposisi Pb10-xCux(PO4)6O, 0.9 < x < 1.1
- Untuk sintesis digunakan metode fase padat yang mirip dengan cara yang dilaporkan oleh Sukbae Lee dkk.
- Lanarkite, yaitu prekursor Pb2(SO4)O, disintesis
- copper phosphide, yaitu kristal Cu3P, disintesis
- Setelah itu produk target LK-99 disintesis
- Semua reaksi dilakukan pada kondisi 10^-2 Pa
- Struktur kristal disajikan sebagai bentuk di mana satu dari empat atom Pb(2) digantikan oleh atom Cu
Hasil pengukuran magnetisasi-suhu
- Kurva magnetisasi-suhu sampel LK-99 diukur menggunakan sistem pengukuran sifat material PPMS DynaCool
- Pengukuran dilakukan dalam mode ZFC dan FC dengan medan magnet 10 Oe diberikan
- Sampel 1 adalah sampel bulk makroskopik berwarna abu-abu kehitaman
- Pada kurva ZFC muncul transisi diamagnetik sekitar 326 K
- Pada kurva FC diamati transisi diamagnetik sekitar 299 K
- Hasil ini dinilai mirip dengan hasil yang sebelumnya dilaporkan oleh Sukbae Lee
- Sampel 2 adalah kristal mikron yang dipilih melalui tolakan magnet
- Bentuknya segitiga dengan panjang satu sisi sekitar 120 μm dan ketebalan sekitar 20 μm
- Suhu transisi diamagnetiknya sekitar 340 K, sedikit lebih tinggi daripada sampel makroskopik
- Tim peneliti menafsirkan bahwa sampel 2 memiliki kemurnian dan kristalinitas yang lebih tinggi, serta doping Cu yang lebih baik
Levitasi magnetik pada suhu dan tekanan ruang serta penyingkiran feromagnetisme
- Sampel 2 menunjukkan fenomena levitasi magnetik pada suhu dan tekanan ruang
- Ketika magnet permanen didekatkan, sampel terangkat dan berdiri sepenuhnya tegak lurus terhadap substrat
- Ketika magnet dijauhkan, sampel kembali jatuh ke atas substrat
- Disebutkan bahwa sudut levitasi ini lebih besar daripada sampel Sukbae Lee
- Dalam uji tarik terpisah, sampel 2 tidak menunjukkan respons tertarik ke magnet permanen
- Berdasarkan hal ini, tim peneliti menyingkirkan efek feromagnetik pada sampel 2
- Video pendukung:
- Supplementary video 1: efek Meissner pada sampel 2
- Supplementary video 2: uji penyingkiran feromagnetisme pada sampel 2
Interpretasi dan verifikasi yang masih tersisa
- Ditafsirkan bahwa perbedaan diamagnetik antar sampel mengisyaratkan bahwa perubahan struktur pita elektron yang diinduksi tembaga-oksigen dalam oksida fosfat dapat terkait dengan mekanisme superkonduktivitas potensial
- Tim peneliti mengaitkan bahwa sejumlah studi teoretis mendukung arah ini
- Sebagai kesimpulan, mereka merangkum bahwa transisi diamagnetik yang konsisten dan sudut levitasi besar pada material LK-99 diperoleh pada suhu dan tekanan ruang
- Kristalinitas dan doping Cu yang tepat ditekankan sebagai kondisi kunci
- Verifikasi yang lebih konsisten seperti uji listrik pada suhu ruang diperlukan untuk memastikan potensi oksida fosfat ini
- Disebutkan bahwa data dapat diperoleh dari corresponding author atas permintaan yang wajar, dan tidak ada konflik kepentingan
1 komentar
Opini Hacker News
Saya paham makalah ini dibuat terburu-buru untuk segera mengumumkan temuan, tetapi rasanya frustrasi karena terlalu banyak informasi inti tentang proses eksperimen yang hilang
Menulis “semua reaksi dilakukan pada 10^-2 Pa” saja tidak cukup. Saya paham itu mengacu pada tekanan absolut, tetapi informasi seperti apakah memakai oven vakum, vial kuarsa tertutup, purge argon, atau udara tetap diperlukan
Profil suhu juga menunjukkan waktu kenaikan suhu dan waktu penahanan, tetapi tidak ada laju pendinginan maupun waktu akhir. Apakah sampel langsung dikeluarkan lalu didinginkan dengan udara, atau vakum dipertahankan sampai suhu ruang, juga penting untuk reprodusibilitas
Detail seperti ini hampir tidak memakan waktu untuk dimasukkan ke makalah, tetapi tetap hilang, dan menurut saya sikap seperti inilah yang membuat reproduksi dalam sains menjadi sulit
Meski begitu, demi kelengkapan, akan lebih baik jika mereka menambahkan satu kata saja, “vakum”. Saya juga ingat skala 0–30 pada pengukur raksa lama dulu membingungkan
Saya berharap ini berkembang melampaui publikasi terbuka seperti Arxiv menjadi sains terbuka yang benar-benar memiliki ruang kolaborasi
Sepekan terakhir mengingatkan saya pada kisah penemuan transistor oleh Bardeen dan Brattain
Awalnya transistor itu nyaris tidak berfungsi, bahkan bisa rusak hanya karena mejanya tersenggol, dan ada orang ketiga yang juga mengklaim jasa. Saya memang ingin bersikap skeptis, tetapi fakta bahwa reproduksinya sulit justru terasa cukup normal. Menarik bahwa orang lain sekarang mulai berhasil membuatnya bekerja
Saya penasaran mengapa mereka memakai cara tidak langsung seperti levitasi dan diamagnetisme untuk membuktikan bahwa bahan ini superkonduktor
Apakah ada alasan mengapa tidak cukup mengukur apakah arus mengalir tanpa hambatan? Rasanya ada yang saya lewatkan
Menunjukkan diamagnetisme saya pahami sebagai salah satu cara yang relatif lebih sedikit salahnya untuk menunjukkan efek superkonduktivitas
Sampai bahan sempurna bisa diproduksi massal, pengukuran resistivitas sulit memberi makna besar
Karena itu lebih mudah melihat fenomena aneh yang ditunjukkan semua superkonduktor dalam medan magnet, misalnya levitasi magnetik
Ini tampaknya kasus yang sama dengan video yang diunggah beberapa hari lalu: https://news.ycombinator.com/item?id=36953396
Saat itu banyak yang bertanya apakah ini superkonduktivitas atau sekadar diamagnetisme, dan saya penasaran apakah makalah baru ini menjawab pertanyaan itu
Fakta bahwa suhu transisinya turun ketika ada medan magnet juga penting. Jika makalahnya bukan rekayasa, ini tampak sebagai bukti positif terkuat bahwa terjadi sesuatu yang lebih dari sekadar diamagnetisme, dan untuk pertama kalinya saya melihat kemungkinannya di atas 50%
Kedua, hanya superkonduktor yang bisa memiliki medan magnet bersih nol sehingga menunjukkan levitasi yang “stabil”. Dalam video, meskipun magnet didekatkan dan dibalik, potongannya umumnya tetap di tempat
Diamagnet biasa akan mengikuti arah medan eksternal yang diberikan sehingga kemungkinan besar bergerak ke samping, dan karena itu biasanya susunan Halbach digunakan untuk meniadakan gaya agar levitasi tetap di tempat
Data itu menunjukkan bukti kuat adanya semacam transisi diamagnetik pada sekitar 320K. Terlepas dari apakah itu karena superkonduktivitas, kemungkinan besar bahan ini memiliki sifat magnetik yang menarik
Tim Varda mengunggah video resolusi tinggi yang menunjukkan diamagnetisme: https://twitter.com/andrewmccalip/status/1687405505604734978
Gravitasi jauh lebih lemah daripada gaya elektromagnetik; apakah perangkatnya dikalibrasi agar hampir pas dengan gaya gravitasi pada sampel? Saya penasaran kenapa tidak didorong sedikit lebih kuat sampai tutup wadahnya terlempar
Saya belum akan melakukan “operasi batu” untuk memotong sampel demi menghilangkan bobot yang tidak perlu. Susunan papan catur 4 magnet yang biasanya dipakai untuk pelat grafit pirolitik mungkin tidak berhasil karena sampelnya tidak rata
Membalik magnet juga berguna, dan memanaskannya agar terlihat jatuh pada suhu tertentu juga tampaknya bagus. Dalam kasus ini sepertinya cukup di bawah 100°C. Bagaimanapun, efek demonstrasi dan kualitas video yang bagus itu penting
https://en.wikipedia.org/wiki/LK-99#Replication_attempts
Artikel Wikipedia ini merangkum upaya replikasi sejauh ini dengan baik, termasuk makalah ini
Makin terlihat seperti terverifikasi, untuk pertama kalinya dalam beberapa tahun saya benar-benar merinding. Dalam arti yang baik
Perubahan yang dibawanya bisa sebanding dengan ketika Faraday, Volta, dan para ilmuwan abad ke-17–18 mulai menemukan prinsip-prinsip listrik. Mereka pun tidak tahu seberapa besar semua aspek kehidupan akan berubah dalam satu abad berikutnya
Dulu saya berkecimpung di fisika partikel, dan banyak sistem kompleks di sana adalah perangkat untuk mendinginkan magnet superkonduktor hingga cukup dingin. Kalau bisa pada suhu ruang, seluruh sistem pendingin itu tidak lagi diperlukan
Reaktor fusi juga bergantung pada magnet superkonduktor, sehingga ini bisa berdampak besar pada reaktor fusi masa depan. Batasan seperti pada JET, yang hanya menjalankan magnet selama beberapa detik sebelum terlalu panas, juga akan berkurang
Secara teori saya memahami konsep superkonduktivitas suhu ruang, tapi sulit membayangkan bagaimana dunia akan berubah kalau ini benar-benar nyata
Jika ini terwujud, kita bisa melakukan MRI dalam pemeriksaan kesehatan tahunan. Ini bisa mendiagnosis banyak sekali penyakit dan 95% kanker, lalu membandingkannya otomatis dengan pemindaian tahun sebelumnya sehingga perubahan bentuk bisa dibiopsi
Ilmu kedokteran juga akan berubah revolusioner. Saat ini data tentang bagaimana tumor jinak ada pada manusia masih terlalu sedikit, sehingga untuk melihat apakah suatu benjolan bermasalah, kita hanya bisa bertanya apakah ada gejala lain. Perangkat medis baru seperti SQUID juga bisa dimungkinkan
MRI pencitraan bawah tanah juga bisa memberi lompatan bagi arkeologi, paleontologi, geologi, dan eksplorasi sumber daya. Kita bisa berkendara melintasi gurun sambil mencari sinyal fosil, sesar, dan mineral
Dengan launch loop, biaya perjalanan ruang angkasa pada dasarnya bisa menjadi hampir nol, dan perjalanan jarak jauh juga menjadi murah serta rendah polusi. Kita bisa mencapai orbit rendah hanya dengan listrik, atau mempercepat pesawat hingga beberapa kali kecepatan suara
Penyimpanan jaringan listrik, pembangkit puncak, dan load following bisa nyaris menjadi usang. Kabel udara superkonduktor menghubungkan semua negara, menjalankan pabrik Tiongkok dengan listrik fisi nuklir Amerika Serikat, atau memanaskan rumah di Kanada dengan tenaga surya Australia. Koneksi HVDC juga akan usang, dan pada akhirnya kita mungkin bisa beralih dari listrik arus bolak-balik
CPU bisa 10–50% lebih efisien dan GPU mungkin lebih dari itu. Kabel yang kelebihan beban tidak lagi menghantarkan, sehingga kebakaran—terutama kebakaran rumah—juga bisa berkurang
Jika benar-benar dapat direplikasi dan juga layak secara industri, rasanya laju perubahan ala 1960-an bisa kembali datang
Namun, bahkan jika fusi nuklir termasuk di dalamnya, pengurangan emisi CO2, perubahan gaya hidup, meminimalkan konsumsi, dan menghadapi dampak iklim yang sudah pasti tetap diperlukan
Saya juga penasaran dengan sirkuit terpadu berbasis grafena dan kemajuan komputasi optik. Saya ingin melihat Lisp Machine baru berbasis superkonduktor sebelum 2030. Menangani timbal secara “open-source” mungkin kurang ideal, tetapi itu sejalan dengan sikap ala Alan Kay bahwa masa depan adalah sesuatu yang diciptakan
Bayangkan saja mainan-mainan keren yang bisa dimungkinkan oleh superkonduktor suhu ruang
Dan jalur transmisi tegangan tinggi yang tidak bisa dibangun karena masalah izin, jika benar-benar dibangun, kehilangan energinya akan menjadi 0, tetapi mungkin tetap tidak akan dibangun
Pertama, perangkat yang sudah memakai superkonduktor tidak perlu lagi didinginkan, sehingga bisa dibuat dan dioperasikan jauh lebih murah. MRI, sensor tertentu, magnet berdaya tinggi untuk riset fusi, generator dan motor besar termasuk di sini
Kedua, perangkat yang akan mendapat peningkatan dari superkonduktor tetapi saat ini tidak masuk akal secara ekonomi maupun praktis. Apa yang akan berhasil masih lebih seperti tebakan, tetapi chip komputasi, sensor tambahan, karya seni seperti patung levitasi permanen, motor dan generator kecil tampaknya memungkinkan
Akan ada banyak kategori lain yang belum kita bayangkan, yang akan mendapat manfaat dari resistansi nol atau penolakan medan magnet
Hal yang agak ironis dalam kisah ini adalah bahwa mantan karyawan yang mengungkapkannya tanpa izin mungkin justru mendapat pengakuan karena membawa hal ini ke publik.
Para peneliti sudah lama mengerjakannya, tetapi sekarang seluruh dunia akan menelitinya serta menjajaki metode dan kombinasi material lain. Bisa juga ada upaya untuk memperbaiki desain asli dan menghindari paten.
Jika mantan karyawan itu tidak mengungkapkannya, entah berapa lama lagi hal ini akan tetap tersembunyi; mungkin saja motivasinya adalah agar temuan ini keluar ke dunia demi membantu umat manusia.
Karena baru-baru ini ada kasus penipuan sensasional di bidang tersebut, jurnal-jurnal mungkin sangat skeptis. Mereka mungkin sedang menyiapkan makalah yang mencakup eksperimen yang meyakinkan dan pengiriman sampel ke laboratorium independen, tetapi pada praktiknya terdorong untuk buru-buru memublikasikan apa yang mereka punya, sehingga klaimnya tampak lebih lemah.
Pengujian dan replikasi dalam skala yang jauh lebih luas sebenarnya bisa saja dimulai sejak 10 tahun lalu; saya tidak tahu apa manfaat yang didapat dari menyebarkan penelitian ini begitu lambat.
Danijel Djurek mengklaim telah menemukan campuran keramik superkonduktor pada akhir 1980-an, tetapi tidak berhasil memastikan struktur dan komposisinya, dan setelah Kroasia memisahkan diri dari Yugoslavia, penelitian terhenti karena perang.
Sumber kutipan: http://www.rexresearch.com/djurek/djurek.htm
Ini mengisyaratkan kemungkinan adanya konflik soal publikasi karena alasan komersial, terutama paten. Mereka mungkin berusaha membuat produk yang bisa dijual sebelum orang lain mereplikasinya.
Karena itu, mantan karyawan yang mengungkapkannya tanpa izin jelas layak mendapat pengakuan karena membawa hal ini ke dunia, dan mungkin umat manusia seharusnya melihatnya secara sebaliknya, bukan menstigmatisasinya.
KR20210062550A - Mehtod of manufacturing ceramic composite with low resistance including superconductors and the composite thereof -
https://patents.google.com/patent/KR20210062550A/en
Upaya replikasi LK-99 di laboratorium sejauh ini mencakup dua dari HUST: https://www.bilibili.com/video/BV14p4y1V7kS/ https://www.bilibili.com/video/BV13k4y1G7i1/
Satu dari USTC: https://www.bilibili.com/video/BV1Ex4y1X7ix/ sampel kecil ini bisa berdiri pada sisi yang runcing.
Satu dari Qufu Normal University: https://www.zhihu.com/zvideo/1669820225079070720
Satu lagi berlatar THU tetapi mengklaim sebagai proyek pribadi: https://www.bilibili.com/video/BV14z4y1s7Vo
Saya penasaran mengapa lebih banyak laboratorium di luar China tidak membuat LK-99 dan memublikasikan videonya.
Mereka sering kali mendapat pendanaan jangka pendek lebih baik daripada rekan-rekan di AS atau Eropa, tetapi kurang memiliki stabilitas karier jangka panjang. Karena itu, mereka terus mengejar terobosan potensial seperti LK-99 bukan hanya karena antusiasme atau rasa ingin tahu, tetapi juga demi bertahan.
Dalam sistem China juga ada banyak penghargaan, dana riset, dan gelar yang terkait dengan usia; semua ini bukan hanya soal kehormatan, tetapi juga penting untuk kemajuan karier, sehingga makin memperbesar rasa mendesak dan persaingan di kalangan peneliti muda.
Mereka mungkin belum berhasil mereplikasi secara meyakinkan, dan enggan memublikasikan hasil negatif karena takut nanti ada orang lain yang menghasilkan hasil positif yang pasti.
Mereka mungkin menangani hasil yang belum 100% pasti dengan lebih hati-hati, atau lebih memilih jalur tradisional menerbitkan makalah setelah peer review ketimbang sains yang menarik perhatian publik.
Mereka juga mungkin tidak ingin mengunggah video YouTube dan menanggung interaksi yang sangat besar, atau takut keliru.
Dalam machine learning juga, setelah pengumuman besar, makalah berkualitas rendah berbondong-bondong muncul agar menjadi “yang pertama”. Namun dalam jangka panjang, hal itu tidak terlalu berarti karena pekerjaan yang baik membutuhkan waktu.
Laboratorium yang bagus tidak ingin mengumumkan hasil setengah matang yang ambigu; mereka ingin menghasilkan hasil berkualitas tinggi yang komprehensif, menentukan, dan dapat mereka pertanggungjawabkan. Itulah yang mendorong sains maju.
Banyak laboratorium mungkin sedang meneliti LK-99, tetapi mereka tidak akan merilis analisis yang serampangan seperti ini.
Terjemahan judulnya adalah “Kalau superkonduktivitas suhu ruang benar-benar direplikasi, saya akan makan kotoran.” Setelah itu topik ini menjadi panas di bilibili, dan video replikasi LK-99 pertama hampir mencapai 10 juta penayangan.