如果有人曾是美国发生的LK-99 超导戏剧的猪脚,那么这个人就是安德鲁·麦卡利普 (Andrew McCalip)。
总部位于加利福尼亚州 Varda Space Industries 的研发工程师 McCalip 一直处于围绕偶然超导体的公共、独立复制工作的最前沿,他通过 Twitter 开源了他的工作,并在 Twitch 上直播了烧制过程。
从他的鼓捣过程中,我们可以收集更多有关难以捉摸的 LK-99 化合物的信息、其合成过程、在某些所需材料受到限制的情况下该过程的难度,以及原文中描述的有些“参差不齐”的制造过程。
复制过程中的主要问题源于韩国原始论文中描述的模糊过程——制作材料的文档非常模糊。围绕复制尝试的喧嚣已经证明了这一事实。
烧制中重要的数据包括温度(真空中725℃左右)、烧制需要多长时间以及什么温度(论文给出的烘焙时间范围为5-24小时) ,而这些多变参数引入了很多误差),还不包括淬火速率(即,样品温度应被迫下降的速度)。
最初的韩国论文中甚至没有提到猝灭率,导致McCalip (以及我们想象的其他复制者)进行了一种俄罗斯轮盘赌,从而产生了几种不同的、看起来像外星人的 LK-99 化合物样本——并且一些破损的安瓿含有合成该化合物的原始尝试。
由于缺乏烧制过程的详细信息,2/3 的烧制小瓶失败,这是其他研究人员也必须应对的“产量墙”。
LK-99 是一种由硫酸铅与铜磷化合物反应产生的化合物。这些成分通常很容易调试——红磷和铜合成磷化铜,以及硫酸铅和氧化铅,它们一起形成一种称为拉纳克石(lanarkite)的矿物。
据目前了解,在这个拉纳克石(lanarkite)的焙烧过程中加入铜,会迫使一些铅原子被铜原子取代,其比例无法预测,目前也无法控制。
似乎正是这些铜原子取代了铅原子,才导致了 LK-99 的超导特性(由于出现了所谓的费米带),表现为标志性的突发性磁性(由迈斯纳效应提供)和零电阻导电性(然而,如今围绕 LK-99 的大多数戏剧性事件都是围绕其声称的室温超导性,但尚未得到证实)。
获得一种特殊成分红磷相对困难,因为它是一种受控物质,也可用于合成吗啡衍生物。但推特的综合智慧使他能够通过加州当地的实验室运送磷化铜(更少的合成步骤)。据他介绍,他还设法在供应枯竭之前从波兰获得了供应,这对于全世界复制和更好地了解 LK-99 的努力来说也许是有意义的。
相对便宜且丰富的基础矿物意味着它们不太可能成为 LK-99 大规模生产的长期瓶颈(如果这是我们实际走的道路)。但全球供应链还没有准备好应对突然的“黑天鹅”需求跳跃,这意味着磷酸铜目前的市场价格已急剧攀升至每公斤 20,000 美元。
矿产和化学领域很容易受到旨在快速获利的供应囤积者的影响,尽管它是一个比 GPU 和游戏机购买等监管更为严格的领域。
结果 最终,在这个视频中,McCalip的复制尝试产生了一块毫无悬念的 LK-99 小薄片,显示了相同的迈斯纳效应引起的磁悬浮,这是在美国本土第一个报道的“漂浮岩石”,目前已被发送到南加州大学(南加州大学)进行额外测试。
McCalip表示: 视频中,只是九十度悬浮,没有完全悬浮。
它与磁铁的两极无关。 这很奇怪。我真的无法用磁铁拖动它。 我满以为能把它拖到小瓶的侧壁上,然后带到天花板上,但我做不到。
如果我把它固定在磁铁上,我可以把两者一起旋转 180 度。但如果我搞错了,它就会从天花板上掉下来。
当它悬浮在磁铁表面时,它好像在磁铁表面滑行。我试着把它拍下来,非常非常困难。我可能要做一个小装置。
我害怕把它从玻璃瓶里拿出来,弄丢了它。
总结 在 Varda Space 从事太空制造工作的安德鲁·麦卡利普 (Andrew McCalip) 在美国对拟议的 LK99 超导体进行了最公开、可能是第一个复制,并制作了新样品。
这是一个更大、更好的样本。