Superlaidininkai galėtų iš esmės padidinti daugelio technologijų, įskaitant magnetinę levitaciją ir branduolių sintezę, efektyvumą – tačiau šiuo metu jie yra labai nepraktiški, nes jiems veikti reikia itin žemos temperatūros arba itin didelio slėgio.
Jei LK-99 yra kambario temperatūroje ir slėgyje veikiantis superlaidininkas, tai iš esmės pakeistų situaciją. Tačiau Hyun-Takas Kimas iš Williamo & Mary koledžo Virdžinijos valstijoje (JAV) bei jo kolegų pateikti to įrodymai daugelio mokslininkų neįtikino.
Dvi nepriklausomos tyrėjų grupės teigia, kad savo laboratorijose atkūrė LK-99 – ir abi patikrinusios, ar tikrai yra kambario temperatūroje bei slėgyje veikiantis superlaidininkas, vienbalsiai sako neradusios jokių įrodymų, kad ši medžiaga būtų tuo, kuo skelbiama esanti.
„Mūsų atsakymas yra toks, kad tai nėra superlaidininkas“, – sako V. P. S. Awana iš Indijos nacionalinės fizikos laboratorijos, vadovavęs vienai iš komandų.
Jis ir jo kolegos laikėsi LK-99 kūrimo etapų, aprašytų dviejuose dokumentuose, kuriuose pirmą kartą buvo pristatyta ši medžiaga. Tada jie rentgeno spinduliais patvirtino, kad jų sukurtos medžiagos struktūra atitinka pirminius aprašymus.
Siekdami patikrinti savo LK-99 superlaidumą, mokslininkai išmatavo jo elektrinę varžą ir reakciją į magnetinį lauką, taip pat atkartojant H-T. Kimo komandos darbą. Abiejų bandymų rezultatai nerodė superlaidumo.
Kitas bandymas atkartoti eksperimentą, kurį atliko Zhiqi Liu iš Beihango universiteto Kinijoje ir jo kolegos, buvo atliktas pagal panašią procedūrą ir taip pat neatskleidė jokių kambario temperatūros ir slėgio superlaidumo požymių. Jie taip pat patikrino, ar jų mėginys levituoja virš didelio magneto – tai būna su superlaidininkais – bet nesėkmingai.
H-.T. Kimo nuomone, abiem atvejais problema slypi tame, kaip gerai mokslininkams pavyko pagaminti LK-99. „Pateikėme keletą pastabų grupei Indijoje. Manau, kad jie susiduria su sunkumais gamindami aukštos kokybės bandinius“, – sako jis.
Regis, kad kitos tyrimų grupės, įskaitant Argonne nacionalinę laboratoriją Ilinojaus valstijoje (JAV), atlieka panašius tyrimus. Socialinėje žiniasklaidoje taip pat buvo dalijamasi pirmaisiais pranešimais apie Kinijos Huazhong mokslo ir technologijų universitete levituojantį LK-99 pavyzdį. Tokia levitacija pati savaime neatmeta magnetinių reiškinių, kurie nėra tapatūs superlaidumui.
Kartu su šiais eksperimentais mokslininkai stengėsi geriau suprasti, ką LK-99 viduje esantys elektronai galėtų daryti, kad suteiktų jam ypatingų savybių. Kalifornijoje esančios Lawrence'o Berkeley nacionalinės laboratorijos darbuotoja Sinéad Griffin, remdamasi junginio atomų išsidėstymu, kompiuteriniu modeliavimu apskaičiavo LK-99 elektronų energijas ir momentus.
Jos skaičiavimai atskleidė, kad kai kurie elektronai gali pasižymėti savybėmis, panašiomis į kai kurių kitų, labiau žinomų superlaidininkų savybes. Tačiau šias savybes gali lemti ir kiti reiškiniai – pavyzdžiui, egzotinis magnetizmas, sako S. Griffin. „Superlaidumas yra galimybė, bet jis nėra garantuotas“, – teigia ji.
Komandos, vadovaujamos Danielio Dessau iš Kolorado Boulderio universiteto (JAV) ir Xing-Qiu Cheno iš Kinijos mokslų akademijos, taip pat Karsteno Heldo iš Vienos technologijos instituto Austrijoje ir Liang Si iš Šiaurės vakarų universiteto Kinijoje, taip pat nepriklausomai atliko panašius skaičiavimus – ir nustatė tas pačias elektronines savybes kaip ir S. Griffin, taip sustiprindami teiginį, kad net jei LK-99 nėra stebuklingas superlaidininkas, jis bent jau yra neįprastas savo medžiagų klasei.
Jose Pizarro iš Berlyno Humbolto universiteto Vokietijoje teigia, kad šie skaičiavimai rodo, jog modeliuojamas LK-99 pasižymi netikėtomis ir daug žadančiomis elektroninėmis savybėmis. Mokslininkas sako, kad vis dar trūksta skaičiavimų, kurie galutinai įrodytų superlaidumą, tačiau S. Griffin darbas yra pirmas ir būtinas žingsnis siekiant išsiaiškinti, kokie egzotiški reiškiniai – tokie kaip superlaidumas – bet taip pat ir tam tikros magnetizmo rūšys čia gali būti svarbūs.
Tačiau kai kurios prielaidos, kuriomis remiantis buvo atlikti skaičiavimai, gali nevisiškai atitikti H-T. Kimo komandos ištirtą medžiagą, sako Leslie Schoop iš Prinstono universiteto (JAV). Taip yra todėl, kad pirminė LK-99 atomų išsidėstymo analizė „neatitiko bendruomenės standartų“, sako ji. Kiti chemikai panašiai apibūdino H-T. Kimo komandos rentgeno spinduliuotės duomenų analizės būdą šiam išsidėstymui nustatyti – kaip netikslų.
Šio potencialaus superlaidininko tyrimai tęsis, nes vis daugiau komandų paskelbs savo bandymų jį sukurti ir išbandyti rezultatus.
S. Griffin sako, kad vienas iš jos skaičiavimų nesklandumų yra tas, jog vario atomai LK-99 viduje turi būti tinkamoje vietoje, kad palaikytų ypatingas elektronines savybes, kurias atskleidė jos skaičiavimai – tačiau tokia konfigūracija nebūtinai yra labiausiai tikėtinas rezultatas kuriant medžiagą. „Turiu daug kolegų, kurie bando gaminti šį dalyką, ir tai jiems naudinga informacija“, – sako ji.
V.P.S. Avanai ir jo komandai labai svarbu gerinti mėginių kokybę. „Šiuo metu atliekama daugiau bandymų, siekiant gauti geresnės kokybės LK-99 ir atkurti jo deklaruojamą superlaidumą. Kadangi superlaidžiųjų medžiagų srityje dirbu daugiau nei 35 metus, tikiu, kad tai įmanoma, ir kad LK-99 iki šiol yra perspektyviausias kambario temperatūros aplinkos slėgio superlaidumo atvejis“, – sako jis.
Parengta pagal „New Scientist“.
