- Un échantillon de LK99 a montré une résistance électrique pratiquement nulle sous 110 K, mais ce n’est pas une preuve directe de supraconductivité à température ambiante
- Les résultats de diffraction des rayons X (XRD) des échantillons synthétisés concordent bien avec ceux rapportés par l’équipe coréenne, avec une pureté plus élevée confirmée sur certaines plages
- Lors de mesures par méthode à quatre pointes (four-probe), la partie haute température présente un comportement de semi-conducteur ; la résistance diminue avec la baisse de température et devient presque nulle vers 110 K
- Sur un total de 6 échantillons, une résistance nulle n’a été observée que sur un seul ; les autres ont majoritairement présenté un comportement de semi-conducteur
- Les mesures de l’effet Meissner n’ont pas confirmé de diamagnétisme complet, ce qui laisse penser que la fraction supraconductrice est faible ; des recherches supplémentaires sont nécessaires pour déterminer s’il s’agit d’un supraconducteur à température ambiante
- Présentatrice : Sun Yue (Sun Yuyue), du département de physique de Southeast University
Aperçu de l’étude et points clés de la présentation
- Synthèse des dernières recherches sur LK99, avec une explication directe visant à les distinguer des interprétations exagérées ou déformées par des médias externes et leurs propres canaux
- L’existence même d’un phénomène de supraconductivité n’a pas été confirmée, mais l’équipe a réussi à observer une résistance nulle sous 110 K
- Cette observation peut constituer une preuve importante à l’appui de cette possibilité
- L’article associé sera rédigé et publié sur le compte de l’équipe ; le texte original sera rendu public prochainement
Composition de l’équipe de recherche
- Équipe de recherche sur la supraconductivité du département de physique (School of Physics) de Southeast University
- Travail mené conjointement par 3 étudiants et le professeur Xiao
Synthèse des échantillons et analyse par diffraction des rayons X (XRD)
- Comparaison des résultats XRD de deux études précédentes avec les résultats aux rayons X de 4 lots d’échantillons nouvellement synthétisés
- Très bonne concordance avec les résultats aux rayons X du même matériau rapportés par l’équipe coréenne
- Dans certains éléments, une pureté plus élevée que celle des échantillons de l’équipe coréenne a été confirmée
Mesures de résistance électrique
- Mesures d’impédance nulle de 300 K jusqu’aux basses températures, avec un courant appliqué de 1 mA
- En raison de la nature friable (brittle) de l’échantillon, rendant difficile l’usinage d’une forme régulière, un échantillon irrégulier a été utilisé avec la méthode à quatre pointes (four-probe)
- À haute température, comportement similaire à celui d’un semi-conducteur ; la résistance diminue à mesure que la température baisse
- À 110 K, la résistance est pratiquement nulle, avec une valeur d’environ 10⁻⁵ à 10⁻⁶ Ω et, sous un courant de 1 mA, une tension d’environ 10⁻⁸ à 10⁻⁹
- L’équipement de mesure est un PPMS ; une hausse du signal a été confirmée à ce point
- Lors d’une mesure précédente, une baisse de résistance d’origine inconnue a été observée vers 250 K ; la cause reste inconnue
Transition supraconductrice sous champ magnétique
- Lorsqu’un champ magnétique est appliqué, la transition supraconductrice reste relativement stable
- À mesure que le champ magnétique augmente, un certain déplacement de la température de transition est observé
- Le comportement semblant revenir en arrière dans les plages 9 et 7 est peu clair ; la cause est inconnue
Reproductibilité selon les échantillons
- Dans l’après-midi du 1er août, un comportement similaire à une chute de résistance lors d’une transition supraconductrice a été observé pour la première fois, mais la proportion d’échantillons à résistance nulle est très faible
- L’échantillonnage a été élargi et un total de 6 échantillons ont été mesurés ; une résistance nulle n’a été observée que sur l’un d’eux
- Les autres échantillons ont majoritairement présenté un comportement de semi-conducteur
Mesure de l’effet Meissner
- Des mesures de l’effet Meissner ont été effectuées sur l’échantillon à résistance nulle
- Aucun diamagnétisme complet n’a été observé lors des mesures magnétiques
- La fraction supraconductrice de cet échantillon est jugée relativement faible
Conclusion et prochaines étapes
- L’équipe a réussi à observer une résistance nulle sous 110 K dans le matériau LK99
- Toutefois, ce n’est pas une preuve de supraconductivité à température ambiante
- La question de la supraconductivité à température ambiante en est encore au stade de l’exploration et des mesures ; des recherches supplémentaires sont nécessaires
- L’équipe poursuivra ses recherches et prévoit de présenter des résultats améliorés
1 commentaires
Avis de Hacker News
https://nitter.net/lipez400/status/1686793608626663441
Personnellement, je trouve ça encourageant. 110K, c’est vraiment élevé, plus élevé même que le YBCO utilisé dans les rubans supraconducteurs commerciaux « haute température ».
Si c’est vrai, cela ressemble à la première preuve tierce correcte que l’équipe d’origine ne commet pas simplement une fraude. Si c’était une fraude totale, ils n’auraient probablement pas réellement découvert un nouveau supraconducteur à haute température, même s’il n’est pas à température ambiante. Dans le pire des cas, ils ont découvert un nouveau supraconducteur intéressant avec un potentiel d’applications commerciales ; dans le meilleur, une variante de ce matériau pourrait vraiment être supraconductrice à température ambiante. Dans les deux cas, c’est une découverte scientifique importante. Je suis surpris que les marchés de prédiction ne réagissent pas ; je me demande si c’est parce que la source est peu fiable, et si les sinophones peuvent nous éclairer.
Les données publiées sont limitées, donc difficiles à interpréter, et il existe de nombreuses possibilités, comme des impuretés ou des problèmes de dispositif expérimental. On ne peut pas passer directement de propriétés physiques intéressantes sur un graphique à un supraconducteur à température ambiante, d’autant que c’est aussi la seule confirmation de cette équipe. En plus, l’échantillon n’a pas montré de diamagnétisme. Les raisons d’être sceptique sont : 1) beaucoup de vidéos quasi convaincantes circulent, 2) les résultats des autres équipes ne sont pas bons, 3) il existe tout un historique de découvertes de ce type qui n’ont finalement pas tenu, et 4) l’article original lui-même est douteux.
Plus tôt aujourd’hui, les vidéos ne me semblaient pas convaincantes et j’étais assez sceptique, mais ce résultat pousse fortement vers l’idée que « cela pourrait être réel ».
Les données ont l’air plausibles, mais dans la Fig.3(a), il y a une baisse étrange de la résistance entre 200K et 250K. La Fig.3(b) est aussi un peu bizarre : la résistance évolue de manière irrégulière selon l’intensité du champ magnétique.
Je suis sceptique à propos de ce matériau, c’est pourquoi je laisse ce premier commentaire, mais il ne faut pas sous-estimer ce résultat. En gros, cela confirme l’existence d’une nouvelle famille de supraconducteurs à haute température, la première depuis les oxydes de cuivre en 1986.
À titre de référence, dans le premier article sur les oxydes de cuivre, la température critique avait été mesurée à 36K. Au cours des années suivantes, en synthétisant d’autres matériaux de la même famille et en optimisant les conditions de croissance, elle a pu être portée à 127K. Les 110K observés aujourd’hui pour LK-99 fixent une base de départ, et une très bonne base. Je pense qu’on peut maintenant s’enthousiasmer.
La dépendance au champ magnétique est clairement un peu étrange. Normalement, plus le champ magnétique augmente, plus la supraconductivité s’affaiblit et plus la température critique devrait baisser ; ici, on ne voit pas cela. Avec une température critique aussi élevée, la supraconductivité pourrait être très robuste et le champ magnétique appliqué pas assez fort, mais une meilleure mesure devrait au moins montrer une légère baisse de la température critique.
C’est une nouvelle énorme. La découverte d’un supraconducteur de ce type serait déjà un résultat suffisamment important pour que la possibilité d’une fraude diminue.
La possibilité qu’ils se soient trompés dans les mesures pendant des années diminue aussi. Du point de vue d’un non-spécialiste, on dirait que les échantillons coréens sont simplement meilleurs ou issus d’un autre lot, et qu’ils présentent réellement une supraconductivité à température ambiante.
Je ne suis pas expert, mais si l’on prend la vidéo originale et les tentatives de reproduction au pied de la lettre, le matériau montre un fort diamagnétisme à température ambiante. Les supraconducteurs sont diamagnétiques à leur température de supraconductivité à cause de l’effet Meissner.
Cela voudrait dire que LK-99 est supraconducteur à basse température et, séparément, fortement diamagnétique à température ambiante. S’il n’est pas supraconducteur, il n’y a pas d’effet Meissner. Est-ce quelque chose d’inhabituel ?
Ce qui est étrange, c’est la chute de résistance à plus haute température : soit c’est une anomalie de mesure, soit c’est un phénomène vraiment bizarre.
Ce n’est donc pas sans précédent, mais si LK-99 possède ces propriétés, il fera clairement l’objet de nombreuses recherches.
Dans plusieurs vidéos de LK-99, on le voit réagir à un seul aimant ; on dit que ce n’est pas une propriété des matériaux diamagnétiques, mais des supraconducteurs.
Mais la probabilité qu’il s’agisse d’un nouveau phénomène physique est devenue presque négligeable ; avec un diamagnétisme de cette ampleur, on est presque certainement en train d’observer une supraconductivité à température ambiante et pression ambiante.
Intéressant. À certains endroits, on obtient un fort diamagnétisme à température et pression ambiantes, et maintenant quelqu’un rapporte effectivement une résistance nulle à basse température.
Je prendrai ça comme une nouvelle légèrement positive. Ce serait étonnant s’il s’agissait d’un matériau à la fois supraconducteur avec une température critique élevée, mais seulement dans la plage de température de l’azote liquide, et fortement diamagnétique à température ambiante. Cela dit, je ne sais pas si ce serait plus étonnant qu’un supraconducteur à température et pression ambiantes.
On s’attendrait à ce que le diamagnétisme disparaisse quand la supraconductivité disparaît.
Le courant doit alors traverser des zones résistives, si bien que l’ensemble présente une résistance.
À titre de référence, le tableau de suivi des tentatives de reproduction sourcé sur la page Wikipédia de LK-99 est assez utile : https://en.wikipedia.org/wiki/LK-99
J’aimerais qu’un spécialiste du domaine explique ce que cela impliquerait si ce matériau était réel, reproductible et fabriquable à bas coût.
Dans les commentaires, il y a beaucoup d’excitation haletante, comme si l’énergie gratuite et le mouvement perpétuel étaient à portée de main, mais d’après mes quelques recherches, cela ressemble plutôt à un gain de 10 % d’efficacité du réseau électrique ou à des IRM un peu moins chères. Quelles seraient les applications évidentes et enthousiasmantes qui excitent tout le monde ? La fusion nucléaire ou le problème du confinement dans les tokamaks ? Parce que le coût du refroidissement des aimants supraconducteurs actuels est l’un des grands obstacles à une production nette d’énergie ?
Avec un supraconducteur à température et pression ambiantes, il deviendrait possible de transporter l’énergie presque parfaitement du lieu de production au lieu de consommation. Des choses auparavant impossibles, comme installer des éoliennes dans une zone reculée du Montana pour alimenter Chicago, deviendraient possibles.
Par exemple 10 fois plus de puissance par colonne, 10 fois plus de puissance par unité de masse ou de volume, ou simplement 10 fois plus puissant. Pensez à ce qui s’est passé quand la densité énergétique des batteries a été multipliée par 5 en passant du nickel-cadmium au lithium-ion : les quadricoptères, les lampes torches capables de brûler du papier à dix pas, les aspirateurs portables de la taille d’une canette de soda capables d’aspirer les poils d’animaux dans une moquette à poils longs, les voitures électriques sont soudainement apparus. Imaginez que cela se reproduise.
Des roulements à base de lévitation magnétique pourraient aussi être intéressants.
L’expression « extraterrestrial super islands » revient plusieurs fois, et je me demande si c’est une mauvaise traduction de l’effet Meissner. En tout cas, c’est un terme stylé.
« super islands » vient probablement de 超岛, qui se prononce comme 超导, c’est-à-dire supraconductivité. Je ne sais pas comment 室温, c’est-à-dire température ambiante, est devenu extraterrestrial, mais le modèle de reconnaissance vocale devait être vraiment mauvais. Peut-être un chemin du type 室温 (shi4wen1) → shi4wai4 → 室外 (dehors) / 世外 (hors de ce monde) → extraterrestrial.
La vidéo réelle est ici : https://www.bilibili.com/video/BV1pM4y1p7u5
En résumé rapide, je ne suis pas physicien et je consomme la plupart de mes infos scientifiques en anglais, donc je peux me tromper un peu. Le matériau est friable et difficile à mettre sous une forme régulière. Il y a une étrange chute de résistance autour de 230 K, mais cela pourrait être un artefact du processus de mesure ou de l’équipement. Le 1er août, ils ont découvert un échantillon à résistance quasi nulle, ce qui les a beaucoup enthousiasmés, et ils ont commencé à en chercher d’autres. Ils ont testé six échantillons, mais un seul a montré une résistance nulle sous 110 K. En gros, les résultats ne sont pas concluants, mais prometteurs.