Ist LK

Die großen Hoffnungen der Physik-Fans (und der enthusiastische Zug der zu Online-Risikokapital-Community) stehen kurz davor, enttäuscht zu werden: Ein Wundermetall ist es wahrscheinlich nicht.

In den letzten Wochen gab es in der Wissenschaft viel Aufregung um Supraleiter – spezielle Materialien, die bei extrem niedrigen Temperaturen Strom widerstandslos leiten können. Eine Gruppe südkoreanischer Wissenschaftler behauptete, dass ein von ihnen entwickeltes spezielles Material namens LK-99 nicht nur ein Supraleiter sei, sondern dies auch bei Raumtemperatur und -druck tun könne, was eine Entwicklung auf Nobelpreisniveau in der Physik wäre und dies ermöglichen könnte Durchbrüche in allen Bereichen von der Energiespeicherung bis zum Quantencomputing.

Trotz der Aufregung waren die Wissenschaftler misstrauisch, da die beteiligten Wissenschaftler ihre Ergebnisse hektisch verbreiteten, einige seltsame Daten vorliegen und in der Vergangenheit betrügerische und voreilige Behauptungen über ähnliche Entdeckungen auftraten.

In Laboren auf der ganzen Welt ging es darum, das Material – eine Kombination aus Blei, Kupfer, Sauerstoff und Phosphor – nachzubilden und seine Eigenschaften zu testen. Und jetzt können wir sagen mit einiger Sicherheit, dass LK-99, was auch immer es ist, wahrscheinlich kein Supraleiter ist. Zu diesem Schluss kam ein Komitee südkoreanischer Forscher, das die veröffentlichten Daten des LK-99-Teams überprüfte. Eine vorläufige Studie in Indien ergab keine Hinweise auf Supraleitung, und vorläufige Arbeiten chinesischer Forscher, die das Material replizierten, besagen, dass sie bei Raumtemperatur keinen Nullwiderstand gegenüber elektrischem Strom entdeckten. Wissenschaftler im Vereinigten Königreich fanden in ihrer Probe keine Supraleitung, ebenso wenig wie ein internationales Team (PDF), zu dem auch Wissenschaftler der Princeton University gehörten.

Eine aktuelle Studie einer Gruppe an der Peking-Universität legt nahe, dass es sich bei dem neuen Material nicht um einen Supraleiter, sondern um einen ungewöhnlichen Magneten handelt. Das hilft, die magnetische Levitation von LK-99 zu erklären, die der völligen Ausstoßung magnetischer Felder in supraleitenden Materialien ähnelt, aber nicht mit ihr identisch ist.

Theoretiker haben auch Berechnungen durchgeführt, um zu verstehen, warum LK-99 Hinweise auf Supraleitung aufweisen würde. Eine Reihe dieser Arbeiten – wie diese von der University of Colorado Boulder und diese vom Lawrence Berkeley National Laboratory – legen nahe, dass es in der Substanz eine einzigartige chemische Struktur gibt, die unter verschiedenen Umständen zu Hochtemperatursupraleitung führen könnte.

Natürlich ist es möglich, dass die bisher synthetisierten und getesteten Proben von LK-99 unrein waren und deshalb keine Hinweise auf Supraleitung zeigten. Wir haben immer noch keine peer-reviewte Bewertung des Materials und große Forschungszentren wie das Argonne National Laboratory in den USA führen ihre Analysen noch durch.

Michael Norman, ein angesehener Wissenschaftler am Argonne-Labor, der sich seit Jahrzehnten mit diesem Thema beschäftigt, sagte letzte Woche gegenüber Quartz, dass es nicht viel gewesen sei, als in den 1980er Jahren die Supraleiter mit den höchsten Temperaturen, die wir heute haben – eine Familie von Materialien, die als Cuprate bekannt sind – entdeckt wurden Es wurde darauf geachtet, bis sich der Effekt sechs Monate später wiederholte. Auch wenn LK-99 selbst nicht das Richtige ist, könnte es neue Entwicklungen anregen.

Norman interessiert sich für die Supraleitung in Metallen, die Nickeloxide genannt werden 2015 entdeckt und reproduziert. Während das Material bei Raumtemperatur nicht supraleitend ist, geschieht dies bei einer höheren Temperatur als die meisten vorhandenen Alternativen.

„Eine Menge Dinge da draußen im mineralogischen Raum könnten angeschaut und untersucht werden, um interessante Physik zu finden“, sagte Norman letzte Woche. „Nichts in den Gesetzen der Physik verhindert die Existenz von [Raumtemperatur-Supraleitern]. Das ist der Punkt bei Investitionen in die Wissenschaft: Man weiß nie, was man finden wird.“

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