Kételyek övezik az új szoba-hőmérsékletű szupravezetőt

Dél-koreai fizikusok tanulmányukban a fizika által régóta keresett, szobahőmérsékleten és nyomáson szupravezető anyag felfedezéséről számolnak be. Az eredmény szenzációnak számít, ha igaz – de mindenképpen érdemes fenntartásokkal közelíteni a hírhez.

A szuper-Grál

Szupravezetőnek azt az anyagot nevezik, amely ellenállás nélkül vezeti az elektromos áramot. Egy ilyen anyag veszteség nélkül továbbítaná a világ körül például egy szaharai naperőműben termelt áramot. A jelenlegi szupravezetők csak nagyon alacsony hőmérsékleten rendelkeznek ezzel a tulajdonsággal, ezért az alkalmazásuk nagyon körülményes, de jelenleg is alkalmazzák ezeket MRI-készülékekben, fúziós reaktorokban, mágneses vasútban, de kisebb távolságokra föld alatti távvezetékként is. 

A kortárs fizika és műszaki tudományok évszázados nagy kérdése, hogy létrehozható-e szobahőmérsékleten és a tengerszintre jellemző nyomáson szupravezető. Egy ilyen anyag nagyon kiterjesztené az alkalmazási területeit, és forradalmasítaná a technikát.

A szupravezetés jelenségét tudományosan leíró, Nobel-díjjal kitüntetett tudósok az 50-es években azt jósolták, hogy a jelenség az abszolút nullánál negyven fokkal magasabb hőmérséklet felett nem létezhet. 1986-ban azonban találtak egy olyan anyagot, amely –143 Celsius-fokon is szupravezető volt, és a tudósok azóta anyagok újabb és újabb generációjával kísérleteznek, amelyek folyamatosan felfelé tolják ezt a határt.

Ólom, réz és varázslat

A koreai kutatók által alkotott szupravezető anyag, az LK-99, ólom-oxid és ólom-szulfid por keverékéből előállított lanarkitből, másrészt rézfoszfid (Cu3P) keverékéből kvarc kémcsőben 925 Celsius-fokra hevítve keletkező sötétszürke, polikristályos anyag. A szerkezete leginkább az ólom-apatithoz hasonló, de a kristályrács valamivel tömörebb, mivel az ólomatomok egy részét réz helyettesíti.

A dél-koreai Kvantumenergia Kutató Központ munkatársai, Sukbae Lee és Ji-Hoon Kim szerint az anyagban, annak különleges szerkezetében úgynevezett kvantumkutak keletkeznek, amelyek között az alagúthatás révén közlekedhetnek az elektronok. Az LK-99 így nemcsak szobahőmérsékleten, de 127 Celsius-fokig, a víz forráspontja felett is szupravezető.

A szakemberek videón demonstrálták a Meissner-hatást, vagyis azt, hogy az anyag kitaszítja magából a mágneses teret, és a mágneses térben levitál.

Maró kétely, intő példával körítve

A szupravezetés élvonala nem laikusnak való világ, amit Ranga Dias esete is példáz. A szoba-hőmérsékletű szupravezetésért folyó ádáz versenyben a legutóbbi időkig a Rochesteri Egyetemen dolgozó Dias volt a fő szenzáció. Miután az általa felfedezett anyag tulajdonságait különböző imaginárius malőrök miatt sehogy sem sikerült reprodukálni, a Nature hamisítás miatt tavaly októberben visszavonta erről szóló cikkét. A vizsgálódás tovább folytatódott, és plagizált adatokkal hamisított méréseket tárt fel, ami miatt július végén újabb dolgozatát vonják vissza. Ezzel Ranga Dias tudományos pályája és szupravezetői valószínűleg végleg mennek a levesbe, legalábbis a hivatalos tudomány szempontjából mindenképpen.

A koreai kutatók új szupravezetőt és elkészítését leíró két cikke jelenleg az ArXiv.org nyílt publikációs szerverén található, eddig egyetlen tudományos folyóirathoz sem adták be közlésre, viszont több szabadalmi kérvényt is beadtak a koreai szabadalmi hivatalhoz.

Bár már úton van az LK-99 előállítása és tesztelése, az Argonne National Laboratory munkatársa, Michael Norman szerint a koreai kollégák

nagyon amatőrnek tűnnek,

nem tudnak túl sokat a szupravezetésről, és az adataikkal sem stimmel minden. Norman rámutatott: az apatit alapvetően nem vezeti az áramot, és nem biztos, hogy a hozzáadott réz érdemben javít ezen. A Meissner-hatás demonstrációja alapján valószínűsítik, hogy az LK-99 inkább egy diamágnes, mágneses mezőt taszító anyag. Mint mondták, az anyag független kutatók általi előállítása és vizsgálata után, körülbelül egy hét múlva kiderülhet, hogy indokolt-e az öröm.

(ArXiv.org, Nature, New Scientist, Phys.org, Science)