Off Topic Forscher wollen Supraleiter bei Raumtemperatur entdeckt haben

Forscher wollen Supraleiter bei Raumtemperatur entdeckt haben​

26.07.2023 19:05 Uhr Volker Briegleb

Screenshot aus einem von den Forschern veröffentlichten

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der Forscher, das "LK-99" schwebend auf einem Magneten zeigen soll.
(Bild: Screenshot)

Ein Team aus Südkorea will ein Material gefunden haben, das auch bei Raumtemperatur und normalem Umgebungsdruck supraleitend ist. Das wäre eine Sensation.

Eine Gruppe südkoreanischer Wissenschaftler hat nach eigenen Angaben ein supraleitendes Material entdeckt, das seine Eigenschaften auch bei Raumtemperatur und normalem Druck behält. Das geht aus einem noch nicht begutachteten Aufsatz hervor, den das Forschungsteam vorab veröffentlicht hat. Sollten andere Wissenschaftler die Ergebnisse nachvollziehen können, dürfte es sich um einen Durchbruch für die Physik handeln.

Die Wissenschaftler Sukbae Lee, Ji-Hoon Kim und Young-Wan Kwon nennen das von ihnen synthetisierte Material "LK-99". Die Supraleitfähigkeit dieses modifizierten Blei-Apatits bei Raumtemperatur sei unter anderem durch Nachweis des Meisner-Ochsenfeld-Effekts belegt worden, schreiben die Autoren des

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. LK-99 sei damit der weltweit erste bei Raumtemperatur und normalem Umgebungsdruck nachgewiesene Supraleiter – und zudem vergleichsweise einfach zu synthetisieren.

Kein Widerstand​

Supraleiter sind Materialien, deren elektrischer Widerstand bei bestimmten Temperaturen praktisch Null wird. Darunter fallen viele Metalle, aber auch keramische Materialien. Zur Erreichung des supraleitenden Zustands müssen die Materialien aber stark gekühlt oder unter hohen Druck gesetzt werden. Dabei kommen zum Beispiel flüssige Gase wie Helium oder Wasserstoff zum Einsatz.

Ein Supraleiter, der bei Raumtemperatur und normalem Umgebungsdruck einsatzfähig ist, würde zahlreiche neue Anwendungsmöglichkeiten eröffnen. Bisher ist die Erzeugung starker Magnetfelder ein Anwendungsgebiet für Supraleiter, auch in der Messtechnik kommen sie zum Einsatz.

Ein vergleichsweise leicht herzustellender und temperaturunabhängiger Supraleiter könnte die Energieffizienz verschiedener Anwendungsbereiche revolutionieren, weil Verluste bei Energierübertragung- und speicherung auf ein Minimum reduziert werden könnten. Auch

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oder moderne Verkehrsmittel wie Magnetbahnen bieten Supraleiter neue Perspektiven.

Vorsichtiger Enthusiasmus​

Während das Paper der Koreaner von der Wissenschafts-Community im Internet mit großem Interesse und wohlwollend aufgenommen wird, bleibt abzuwarten, ob sich die Ergebnisse nachvollziehen lassen. Da die Synthese von LK-99 laut dem Papier vergleichsweise einfach und in wenigen Stunden zu bewerkstelligen sein soll, dürfte es nicht mehr lange dauern, bis weitere Erkenntnisse vorliegen.

Zugleich herrscht aber auch Skepsis, weil in den vergangenen Jahren schon einige Forscher behauptet hatten,

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. Deren Ergebnisse ließen sich bisher nicht nachvollziehen.
(vbr [4])

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[opapa]

LK-99 ist höchstwahrscheinlich doch kein Supraleiter​

18.08.2023 13:22 Uhr Dr. Wolfgang Stieler

Doch kein Durchbruch? Symbolbild LK-99.
(Bild: Rokas Tenys / Shutterstock)

Nach wochenlanger Aufregung häufen sich Indizien, die dagegen sprechen, dass ein Zimmertemperatur-Supraleiter gefunden wurde.

Es sieht nicht gut aus für LK-99. Eine

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kommt zu dem Schluss: "Die Forscher scheinen das Rätsel um LK-99 gelöst zu haben. Wissenschaftliche Detektivarbeit hat den Beweis erbracht, dass das Material kein Supraleiter ist, und seine tatsächlichen Eigenschaften geklärt (sind)."

Die Nachrichtenagentur Bloomberg

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, dass die

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wegen einer Beschwerde eine interne Untersuchung eingeleitet habe. Demnach habe Young-Wan Kwon, das

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über die supraleitenden Eigenschaften von LK-99 ohne Wissen und Zustimmung seiner Co-Autoren Sukbae Lee und Ji-Hoon Kim auf der Preprint-Plattform Arxive veröffentlicht. Mit einem Ergebnis wird laut dem Bericht in frühestens sechs Monaten gerechnet.

Für Verwirrung und viele Diskussionen in der wissenschaftlichen Community hatte zudem der Umstand gesorgt, dass nur wenige Stunden nach der ersten Veröffentlichung

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, an dem Kwon nicht beteiligt war, dafür aber vier weitere Autoren. Laut Bloomberg habe einer dieser Autoren, Kim Hyun Tak, erklärt, dass die Wissenschaftler sich beeilt hätten, ihr Paper hochzuladen, nachdem sie erfahren hatten, dass Kwon eine Version ohne die Zustimmung der Mitautoren freigegeben hatte.

Die Veröffentlichung hatte im Wesentlichen aus vier Gründen für heftige Diskussionen gesorgt:

• Bislang sind keine Supraleiter bei Raumtemperatur bekannt.
• Supraleitung bei Raumtemperatur widerspricht keinen physikalischen Gesetzen, ist also grundsätzlich möglich. Es gibt aber keine allgemein akzeptierte Theorie, die erklärt, wie Raumtemperatur-Supraleiter beschaffen sein müssen. (
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  )
• Auf den ersten Blick scheint die Herstellung von LK-99 nicht besonders schwierig zu sein. In beiden Papern fehlen aber – unterschiedliche – Details für die Herstellung.
• Es ist messtechnisch nicht trivial, Supraleitung nachzuweisen.

Das südkoreanische Team stützte seine Behauptung auf zwei Eigenschaften von LK-99: Es zeigte ein Video, in dem eine Probe LK-99 über einem Permanentmagneten

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und Messergebnisse, die einen abrupten Abfall des spezifischen Widerstandes zeigen.

Für beide Effekte gibt es jedoch alternative Erklärungen. Denn die schwebende Probe scheint in dem Video an einem Ende quasi an dem Magneten zu kleben. Solch ein Verhalten lässt sich mit einem Ferromagneten mit einer inhomogenen Massenverteilung nachbauen (Ferromagneten mit gleicher Polung stoßen sich gegenseitig ab), wie

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zeigt.

Und der Temperaturverlauf des spezifischen Widerstandes könnte auf Verunreinigungen mit Kupfersulfid zurückzuführen sein, das bei 104 Grad einen Phasenübergang erfährt – wobei sich auch der Widerstand sprunghaft ändert.

Von Anfang an gab es ohnehin Diskussionen darüber, ob die Befunde der Koreaner – wenn sie denn real sein sollten – auf das Material selbst, oder auf Verunreinigungen zurückgehen. Zumindest diese Frage scheint laut der Nature-Analyse weitgehend geklärt zu sein. LK-99 ist eine Verbindung aus Kupfer, Blei, Phosphor und Sauerstoff. Forschenden am

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in Stuttgart ist es gelungen, LK-99-Kristalle

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. Die Kristalle erwiesen sich als ausgeprägte Isolatoren.

"Die einzige weitere Bestätigung wäre, wenn das koreanische Team seine Proben zur Verfügung stellen würde", zitiert Nature Michael Fuhrer, Physiker an der Monash University in Melbourne, Australien. "Die Last liegt bei ihnen, alle anderen zu überzeugen".
(bsc [12])

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