Как стать автором
Обновить

Научный детектив про LK-99, или как сварить сверхпроводник в кастрюле на кухне

Уровень сложностиПростой
Время на прочтение12 мин
Количество просмотров35K
Всего голосов 69: ↑57 и ↓12+55
Комментарии100

Комментарии 100

Чем больше лет проходит со времени распада СССР, тем большими мифами и легендами обрастает это государство. Настоящие ученые времен СССР очень сильно бы удивились, узнав что им приписывают...

Навеяло:
Британские ученые не смогли разгадать секрет советской соды


P.S. Впору chatGPT задать вопрос на лучшее продолжение мем-шутки "Британские учёные выяснили, что советские учёные ..." :)

Задал этот вопрос локальному болванчику (LLaMa2):

> Британские учёные выяснили, что советские учёные... дай ответ по-русски.


Советские ученые провели тайные эксперименты над людьми, исследуя влияние радиации на человеческое тело.

> что еще выяснили британские ученые о советских ученых ?


Британские ученые также выяснили, что советские ученые использовали нестандартные методы исследования, такие как насилие и обман, чтобы получить более точные результаты. Они также заметили, что советские ученые не соблюдали минимальные стандарты безопасности при работе с радиацией.

> это правда ?


Нет, это неправда. Советские ученые были очень заинтересованы в изучении эффектов радиации на человеческом теле и провели множество экспериментов для этого целя. Однако, они использовали стандартные методы исследования и соблюдали все меры безопасности при работе с радиацией.

Однако! %-O

Справедливости ради, Боголюбов таки занимался обобщением или развитием теории БКШ, и это попало в научно-популярную литературу ("Штурм абсолютного нуля" М., "Детская литература", 1989). Я за теоретическим прогрессом в сверхпроводниках не следил, может, его работа и зашла в тупик. Но вот химия в советское время преподавалась серьезнее, жалко я не застал, посему не удивляюсь, что некая девушка на кухне сварила "рабочий" LK99.

Сам процесс, как она его вариала - совершенный кайф технарский, к человека руки явно из нужного места растут и смекалка что надо.

НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь

Ты бы знал, что в историческом плане там творится, любители ссср уже полностью его историю переписали. А прошло то 32 года всего.

Так ведь на то она история,
Та самая, которая
Ни столько, ни полстолько не соврет!
(с) Флейтман

Hidden text

проблема с переписыванием истории в том, что как правило ее переписывают победители. а не проигравшие.

вы еще учтите, что там переписывают то что осталось.

А то что не осталось - то либо вообще не попадает в перепись, либо отрицается, либо приписывается легендам и мифам

Следующий этап проблемы в том, что любые победители рано или поздно становятся проигравшими.

Так ненавистники СССР его историю в 90е ещё переписали. Сейчас, как говорят сами историки, наконец перестает из крайности в крайность бросать. По крайней мере в научных кругах.

куперовские пары (речь здесь идет про pairs, не про вейпинг)

вот так вот внезапно для уточнения значения омонимов русского языка оказалось удобным просто переключиться на английский. причем на оба два сразу- и прямо на английский, и на его русскоязычную кальку. А ведь в детстве я его ой как не любил, а щас- прям понятно... крейзи world.

В данном случае достаточно ударения, па́ры — пары́

Вообще-то оба варианта - это кальки с латыни.

Должен же был выработаться иммунитет к сверхпроводниковому хайпу с конца 80-х. Правда хайпом это тогда не называли, ажиотаж. В те времена был на абитуре в общаге одного физико-технического института, пара студентов, игнорируя каникулы, упорно изучали очередной сверхпроводник в жидком кислороде. Наблюдали неустойчивую левитацию, но увы, оказалось "левитация" была вызвана кипением кислорода. Тот хайп/ажиотаж описали хорошим термином - "тугоплавкие сверхпроводники".

Лично у меня как раз с 80-х иммунитет к термояду, высокотемпературным сверхпроводникам и к "умным" компьютерам :). АКДС - вещь!

Но я буду очень рад, если что-то из этого списка наконец-то "взлетит".

Трансгендерная лесбиянка с множественными личностями, молящаяся на советский союз и оправдывающая самизнаетечто (которое вообще-то позиционируется как война против мировой ЛГБТ-ложи) в перерыве между выращиванием стволовых клеток и воспроизведением сверхпроводников. Может мне кто-либо объяснить, что происходит? Ну пожалуйста. https://twitter.com/iris_IGB/status/1686782376716779531 https://twitter.com/iris_IGB/status/1686307519721840640
https://twitter.com/nelke_IGB/status/1671225257846243346

Ага, а вот и цензура на хабре. (кто пропустил, тут штук 20 каментов было в ответ на предыдущий камент) Непонятно только одно — нафик было хабр на кипр перевозить, чтобы всё равно перед товарищем майором стелиться?

А кто сказал, что нежелание поддерживать откровенный срач присутствует только у товарища майора?

Как специалиста по высокотемпературным сверхпроводникам немного покоробило утверждение, что так как они хрупкие из них ничего полезного не сделаешь. ВТСП прекрасно выпускают в виде длинных проводников в форме лент, из которых делаются вполне себе реальные устройства. В Москве на подстанции 220кВ Мневники стоит и успешно работает уже несколько лет немаленький такой ограничитель токов короткого замыкания на основе ВТСП. На МАКС-2021 летал самолет летающая лаборатория с ВТСП-двигателем (к чему, к слову, я приложил руку). Конечно пока не мировая сверхпроводниковая революция, но технология набирает обороты.

Касаемо LK-99. Я довольно много игрался с магнитами и левитацией, и меня удивляет такой сильный диамагнетизм, как показывают на видео авторы и их последователи (у кого диамагнетизм получается). Обычно диамагнитные свойства материалов можно увидеть только инструментально, я знаю только один материал которому диамагнетизм позволяет преодолевать гравитацию в поле постоянного магнита - это пиролитический графит. Но это уж больно специфический материал. То, что аналогичными свойствами может похвастаться обычный советский сульфид меди (тем более на уровне примеси в основном веществе) слышу впервые. Но сам в руках не держал, точно утверждать не могу.

Вообще даже с применяемыми повсеместно ВТСП - РЗЭ-бариевыми купратами не все так просто в плане получения нулевого сопротивления. Можно сделать чистую фазу сверхпроводника, но из-за неправильного режима окисления (свойства очень чувствительны к индексу при кислороде), и тем более из-за плохой микроструктуры (межзеренные границы очень мешают сверхтокам) нулевого сопротивления можно не получить.

В общем, I want to believe. Хотя конечно отсутствие спустя месяц каких-либо подтверждений, да к тому же довольно убедительная демонстрация, что аномалии на измерениях сопротивления и теплоемкости связаны с сульфидом меди оставляют мало поводов для оптимизма.

только вчера читал статью про то что LK-99 не суперпроводник [0]. не знаю насколько верить.

[0] https://www.nature.com/articles/d41586-023-02585-7

я знаю только один материал которому диамагнетизм позволяет преодолевать гравитацию в поле постоянного магнита - это пиролитический графит

Вроде висмут вполне себе парит в поле обычных (не сверхпроводящих) магнитов, или я путаю?

Да, действительно (видео легко гуглится). Не знал. Но тем не менее, эффект такого сильного диамагнитного отталкивания вещь редкая. С сульфидом меди, хоть вещество и довольно "обычное", я никаких видео с диамагнитными свойствами не видел. Тем более если он на уровне примеси (бывает конечно что примеси там больше чем "основного" вещества) дает такую картину..

я знаю только один материал которому диамагнетизм позволяет преодолевать гравитацию в поле постоянного магнита — это пиролитический графит.
эффект такого сильного диамагнитного отталкивания вещь редкая
Для иллюстрации:
Пассивная магнитная левитация тонкой пластинки из диамагнитного пиролитического графита Ø10x0,5мм над сборкой из восьми мощных неодимовых магнитов N52 (набор с Aliexpress)image image

Спасибо за комментарий, мне кажется он полезнее статьи.

Спасибо за комментарий про ВТСП и респект за работу! Я не имел в виду, что они совсем бесполезные, скорее что с ними сложно работать, и что от открытия до первых технологических применений прошло 40 лет. Собственно, написал специально "практически", т.к. в последнее время началось развитие. Ну и все равно, сейчас же только BSCCO по сути используется в условно промышленном применении, или YBCO уже научились тоже делать большими?

Как раз YBCO сейчас наиболее применяемый, и обозначенные мной проекты на его основе сделаны. А ренессанс термоядерной энергетики сейчас на YBCO создает колоссальный спрос, что, надеюсь, приведет к увеличению объемов производства на порядок. И, соответственно, снижению цены, что простимулирует спрос в других применениях.

О, интересно! Я, наверное, старый материал какой-то читал. Ну круто, будем ждать тогда.

Коммент полезнее статьи, спасибо.

я знаю только один материал которому диамагнетизм позволяет преодолевать гравитацию в поле постоянного магнита - это пиролитический графит. 

Висмут. Стыдно не знать.

Если я правильно помню, несколько лет назад запускали сверхпроводящую линию с азотным охлаждением между подстанциями в Москве. Расскажите про нее, если знаете.

в NYC же вроде

Есть такая теория - Теория нетрадиционных сверхпроводников! В НС не образуется жидкая фаза, поэтому теория БКШ не применима (токи текут в тончайшем слое). Считается что волна электрона имеет такие же квантовые свойства как и волна электроны на орбитале атома или даже на молекулярной орбитали. В сверхпроводнике волна электрона не должна рассеиваться, то есть электрон не должен сталкиваться с атомами решётки. "Р. Крониг предложил модель, - электроны формируют нечто вроде волновода, где свободно скользят одномерные электронные цепочки, К. Гортер и Х. Казимир развили идею в теорию. В работе
https://www-arxiv--vanity-com.translate.goog/papers/2305.10707/?_x_tr_sch=http&_x_tr_sl=auto&_x_tr_tl=ru&_x_tr_hl=ru
учёные расслоили купратт и с помощью туннельного микроскопа (СТМ) исследовали решётку: в обычном состоянии решётка квадратная, а в сверхпроводящем атомы под действием волны электрона смещаются со своих мест в новый порядок - атомы выстроились в спирали. Следующий эксперимент, - скрученный графен, скрученная структура из 2х или 3х слоев становится сверхпроводником. Так же рассмотрим хиральные топологические сверхпроводники - во всех случаях роль играет нарушенная киральная симметрия.
Предположим, что волна электрона имеет спиральную форму, вместо дрожания (нулевого колебания) электрон движется по окружности пространства Калуцы-Клейна (В.Рубаков, Рэндалл, Сундрум предлагают большое свёрнутое пространство, не планковского размера). Итак, электрон движется по левовинтовой спирали, его спин прецессирует так что постоянно связан с браной пространства (КК) которая также левовинтовая, поэтому имеет спин-спиновую связь (известно что все частицы СМ левокеральные).
Как сделать сверхпроводник? Например, в углеродных нанотрубках https://indicator-ru.turbopages.org/turbo/indicator.ru/s/physics/sverhprovodimost-nanotrubok-19-12-2017.htm
нужно допировать дополнительные атомы углерода которые выстроятся внутри под действием приложенного электрического поля в лево-спиральальные структуры, диаметр, завивка, шаг структуры должны совпадать с длиной волны электрона. Таким образом мы получим идеальный волновод для волн электронов (спины противоположны s-волна), по аналогу оптоволокна для фотона. Есть и другие варианты сверхпроводника.

И никто не вспомнил про волшебное микроволновое ведро, с которым тоже начиналось (и на Хабре тоже) "вот теперь заживём".

еще были волшебные керамические трубки со смесью нанопорошка никеля и гидрита лития.

Кстати, я в свое время писал про интересную тему патологической науки: https://habr.com/ru/articles/412885/ как ученый, выдумав что-то, начинает отрицать реальность и всеми силами спасает и оправдывает свою точку зрения. Вот мне интересно, в каких из упомянутых современных случаев (BeamNGEMdrive, холодный синтез, LK99) люди решили целенаправленно хайпануть на революционных ожиданиях, а в каких - искренне заблуждаются, но их психика отрицает фейл и заставляет выдумывать новые оправдания противоречивым данным и отрицательным результатам?

Любопытно, что принципиально никаких физических ограничений на существование таких сверхпроводников, кажется, нет. Вот только у нас пока нет полной теории сверхпроводимости, чтобы мы могли их «придумать» исходя из теоретических соображений.

нет ограничений - потму что нет теории. Ну да, трудно запретить летать - тем, кто не знает аэродинамики.

Теория БКШ неплохо описывает основные процессы сверхпроводимости, но всё же не является полной: ведь она не может предсказать конкретные свойства сверхпроводника и, тем более, не позволяет изобрести материал с нужными свойствами на ее основании. Но самый главный фейл этой теории в том, что она неспособна предсказать высокотемпературную сверхпроводимость – точнее, она ее прямо запрещает!

вот видите :) - какая-то теория есть, но она плохая, запрещает, такую теорию мы не любим (ну и правильно, я тоже таких не люблю!)

PS: я только что понял, почему электроны объединяются в пары (и летят вместе, несмотря на то, что у них обоих заряд одинаковый и они должны отталкиваться).

Если кто-то помнит школьную химию, там где про валентности (там еще "принцип Паули" поминают) - и что там были асбтрактные абзацы с разными "орбитали заполняются парами электронов", в которых абзацах эти самые "электроны в орбиталях" рисуют стрелочками в квадратиках.

пример орбиталей и электронов в них - для углерода и кислорода в молекуле СО

вот эти пары - это и есть те "куперовские пары". Только в школьной химии они вокруг одной молекулы летают без трения (а иначе как атомы в соединении "обмениваются" электронами? ),

а при сверхпроводимости - они могут летать "без трения" вокруг всего материала (ну понятно что там не полёт, а "вероятность обнаружить если попытаться ловить" - но эта вероятность размазывается по всей молекуле в первом случае и по довольно значительному куску материала во втором случае).

В общем - это тот случай, когда про одного и того же слона читаешь в разных книгах (в старинной поваренной и в новейшей красной), а в голове они складываются в одну картинку только спустя некоторое время :)

вот видите :) — какая-то теория есть, но она плохая, запрещает, такую теорию мы не любим (ну и правильно, я тоже таких не люблю!)

Теория действительно плохая, потому что она запрещает не только несуществующие сверхпроводники при комнатной температуре, но и реально существующие сверхпроводники при температуре жидкого азота :)


vassabi тегну, чтобы коммент не потерялся в глючащем хабре

 она запрещает не только несуществующие сверхпроводники при комнатной температуре, но и реально существующие сверхпроводники при температуре жидкого азота 

ну да, интересные ощущения - это как если бы мы были существами из фотонов и такие "у нас есть формула простого сложения скоростей, но она не работает для реальной жизни, потому что мы же не живем так медленно" :D

Не понял, почему БКШ напрямую запрещает ВТСП? Куперовские пары же не только из электронов могут состоять, но так же из дырок, и из возмущений распределения положительного заряда кристаллической решетки при движении электронного газа. Просто непонятен вклад этих явлений в ВТСП, пока не изобрели методы это количественно описать и измерить.

Что я только что прочитал?

я не, я реально не могу уже отличать, где в этом мире правда, где фейк, а где постирония.

вам тогда надо ходить по ссылкам в научные издания - там меньше постиронии, а если и врут, то уважаемых изданиях - только при помощи статистики (а в неуважаемых - врут по-всякому, туда не ходите :) ).

Мне научных статей на работе и вне её читать хватает, хабр открываю, чтобы мозг поработал в лайтовом режиме, а тут раз - и мне начинают его выносить.

ну, тут с первого абзаца можно было понять (даже не заглядывая - кто автор), что не будет серьезной науки а только мемы и фоточки

А где про синтез то? Что угодно, только не то, что в заголовке

Зачем все эти шоу с магнитной левитацией. Ну какая-то шняга с магнитами, угу круто. Покажите, что любой сраный мильтиметр из магазина радиотоваров показывает сопротивление ноль с 5 нулями после запятой. А если начинают с шоу то, это 100 % наебалово.

Низкие сопротивления (сотни миллиом и меньше) очень сложно замерить бытовым мультиметром. Начинают влиять:

- Cопротивление самих проводов мультиметра;
- Сопротивление переходных контактов подключения проводов к прибору;
- Сопротивление переходных контактов внутри прибора (при выборе режима и шкалы измерения);
- Сопротивление переходных контактов в точках подключения к измеряемому образцу;

Там везде могут быть плавающие десятки/сотни миллиом, которые успешно складываются...

Вы же предлагаете на этом фоне ловить доли миллиома. А в случае сверхпроводника - вообще идеальный ноль.

Нужен другой принцип замера - подачей через образец известного тока (чем больше ток - тем лучше), и замером падения напряжения на образце. Причем вольтметр должен подключаться на те же точки образца, что и подача тока. Дальше по закону Ома для участка цепи рассчитывается сопротивление.

Я бы еще добавил в список влияние наведенных в проводах помех от всех видов радиосвязи (GSM, WiFi, FM, DTV) и импульсных источников питания (в т.е. светодиодное освещение).

Мне иногда приходится настраивать СВЧ радио аппаратуру. Так вот, чтобы избежать всякого неясного поведения, приходится спускаться с приборами в цокольный этаж который находится ниже уровня земли и выключать мобилки и WiFi.

На одной из прошлых работ для этих целей мы в подвале здания (ниже уровня земли) соорудили клетку Фарадея с ячейкой 5мм. Подводящих проводов питания нет, все приборы работают от внутреннего UPS или просто от батареек/аккумуляторов. Выяснилось, что радиоизлучение (диапазон 433 и 868 MHz) туда все же пролезает, с ослаблением порядка 60 dBm.

У меня до клетки Фарадея дело не дошло - слишком гиморно и требуется не часто. Но железобетон не плохо экранирует в подвалах (ниже уровня земли). Приборы конечно требуется питать от аккумуляторов, это Вы правильно заметили.

В общем, не всякой лаборатории можно доверить измерение нулевого сопротивления "сверхпроводника". :-)

PS: Habr глючит - комент почему-то попал не в ту ветку.

Вот поэтому и смотрят на магнитную левитацию и эффект Мейснера - их проще увидеть.

По ps: если отрефрешить страницу - коммент оказывается на месте. В Firefox так.

Написано же:

В одном совсем свежем исследовании ученые сделали чистый LK-99 без всяких примесей – и он оказался не только не сверхпроводником, а и вовсе отличным изолятором! 

Очевидно. Никто и не пытался мерять сопротивление, в случае диэлектрика все стало бы понятно за 5 минут что это туфта с помощью обычного бытового мультиметра. А так да - главное статью побыстрее опубликовать уровня красное значит горячее, ведь все что горячее становится красным. Хорошо, что им не повезло и статья стала популярна. Может опозорятся.

Там сложно, на самом деле, потому что измерить сопротивление иногда очень сложно в подобных образцах. И это точно не простой мультиметр. Авторы вполне могли наблюдать низкое сопротивление за счет примесей.

Причем вольтметр должен подключаться на те же точки образца, что и подача тока.

Как раз напротив, не на те же, а на другие (схема лорда Кельвина).

Ндааа... Картинки и стиль:(

Героиня статьи ухмыляется как бы в ответ всем хейтерам из Твиттера

Это точно "героиня"?

это человек. Но в статье этот человек в роли девушки (считайте что это роль Джульетты Левитации), поэтому героиня статьи ухмыляется :)

 но также и чуть менее престижную Шнобелевскую премию за опыты по левитации живой лягушки.

Сверхпроводящая лягушка! Именно ее нам и не хватает до революции ВТСП.

В одном совсем свежем исследовании ученые сделали чистый LK-99 без всяких примесей – и он оказался не только не сверхпроводником, а и вовсе отличным изолятором!

То есть шутка "достигнем сверхпроводимости при комнатной температуре как понижением комнатной температуры, так и повышением температуры сверхпроводимости" все еще актуальна?

Теперь автор натужно шутит и несёт странные мемы не только на тему экономики, но и науки.
Так мало помалу никогда-нибудь напишет настоящую техническую статью!

Быть умнее чем остальные не стыдно. Стыдно принижать вклад остальных за то что они не такие умные. Интеллектуальный шовинизм худший вид шовинизма.

вешать их в метро, и читать мысли всех пассажиров с помощью нейронных сетей!

не нужон этот ваш сверхпроводник !

Я вот не до конца понимаю, что означает нулевое сопротивление. По определению это вроде отношение разницы потенциалов концов проводника к силе проходящего по нему тока. Значит ли это, что в сверхпроводнике потенциал одинаковый между любыми двумя точками проводника? И как тогда ток "выбирает" направление, в котором он протекает?

В сверхпроводнике (настоящем), одиноко лежащем в ванночке с азотом ток никуда и не побежит. Разве что может по кругу бегать - по одной половине проводника в одну сторону, по другой в другую (это кстати часто проблемы создает). А вот если к нему что-то подключено, например какой-то источник тока, и, может, какая-то нагрузка, то вместе они образуют замкнутую цепь, где на всех участках кроме сверхпроводника есть соответствующие разницы потенциалов и ток прекрасно понимает куда ему течь. А участок со сверхпроводником ток пролетает не приходя в сознание, по инерции. В конце концов когда в школе рисовали электрическое цепи, сопротивлением проводников всегда пренебрегали (считали сверхпроводниками), и ничего, ток тёк как надо.

И как тогда ток "выбирает" направление, в котором он протекает?

В каком запустили, в таком и протекает. Ибо индуктивность.

Справедливости ради, в создании высокотемпературных (в данном случае высокая значит температура жидкого азота, а не гелия) сверхпроводников в гараже нет ничего невозможного. Вот видео о том, как синтезировать YBCO сверхпроводник самому. Да, всё не настолько просто чтобы было тяп-ляп, но вполне возможно.

Этот процесс лежит, например, в основе лампочек накаливания: вольфрамовая нить в них обладает большим сопротивлением и сильно нагревается при прохождении через нее тока, излучая яркий свет.

Если кирпич подключить вместо нити он наверно еще сильнее светить будет? У него же сопротивление еще больше.

Зависит от глины, из которой изготовлен кирпич. Нернст и Яблочков делали лампы из каолина, например. Если его подогреть, он начинает проводить ток. Но обычная глина из красного кирпича вроде бы не подойдёт.

Закон Джуля-Ленца помните? Энергия, выделяющаяся в проводнике со временем E = I2Rt
В кирпиче I=0.

Строго говоря, U^2*t/R и для кирпича R настолько велико, что измеряемый I=0.

У вольфрама, как и у большинства металлов, положительный термокоэффициент сопротивления -- при росте температуры сопротивление растёт. Так что в самом начале сопротивление у нити невысокое, поэтому ток большой, он нить разогревает, её сопротивление растёт, и основное тепловыделение в цепи начинается на нити, а не на подводящих проводах. Из-за этого большого тока при включении нить иногда отрывается от электродов силой Ампера. Ничего хорошего в этой схеме нет, но с кирпичами как-то совсем не задалось.

Забыли упомянуть что по утверждению Iris, ей все же удалось намерять нулевое сопротивление на своих образцах (других, по другой технологии), но только при температуре +7C

https://twitter.com/iris_IGB/status/1690309378933411840

И теперь ожидается научная статья от нее. Так что ждем, попкорн не убираем.

I received the following comment from one theoretician: " Глупая статья с множеством ошибок.

Любой теоретик скажет, что теория Боголюбова – это БКШ, только в других терминах.

Хорошо описано в учебнике Тинкхама.

Далее, БКШ не запрещает высокие Тс" sorry

Любой теоретик скажет, что теория Боголюбова – это БКШ, только в других терминах.

И тем не менее, это разные теории. Боголюбов потом продолжал расширять свою теорию, и именно об этом идет речь в статье.

Далее, БКШ не запрещает высокие Тс"

Это не так, есть известный McMillan limit, который ограничивает температуру СП в районе 40К. Ее можно расширять и добавлять всякие поправки, но это уже не БКШ.

Глупая статья с множеством ошибок.

Кажется, это не статья глупая ;)

Прошёл по ссылке г. вселенная, написал пост для автора, Коробко, его удалил модератор, повторю: Кореец долго занимался физической статистикой в Таджикистане. Он "доказал", есть патент, что КТСП существует в природе. Мне он демонстрировал кусочки проводника, 3мм с очень низким сопротивление, мы с ним нагружали проводник до плотности 5000А/м2. Но я ему говорил, нужен длинный, хотя-бы до 300мм, я ушёл от КТСП, проводники с низким и сверхнизким сопротивление тоже неплохо. Получить сверхтекучую электронную жидкость при КТ и Ну, я не знаю. Но проводник с удельным сопротивлением в 5ь раз ниже чем у серебра не так и плохо

Зарегистрируйтесь на Хабре, чтобы оставить комментарий

Публикации

Истории