LK-99: corrida de transmissões ao vivo online para desenvolver um supercondutor à temperatura ambiente
(forums.spacebattles.com)- Uma tabela de acompanhamento que compila, por instituições e indivíduos, as tentativas mundiais de reprodução (replication) do supercondutor em temperatura e pressão ambientes chamado LK-99, organizando o andamento, os resultados e a confiabilidade de cada participante
- A confiabilidade (Reliability of Claim) é um valor classificado com base no julgamento pessoal do autor sobre se aquele participante está realmente tentando reproduzir o material, e não tem relação com confiabilidade em sentido geral
- Dividido em duas categorias, Official/Institutional e Private, incluindo equipes de pesquisa de vários países como Estados Unidos, China, Alemanha, Índia, Coreia, Taiwan, Rússia, Reino Unido e Austrália
- Na maioria dos experimentos, não foram confirmados supercondutividade nem levitação magnética, com resultados convergindo para semicondutores/isolantes diamagnéticos, isolantes paramagnéticos, impurezas ferromagnéticas etc.
- Alguns grupos apontaram a impureza Cu2S como causa de fenômenos semelhantes à supercondutividade, e a própria tabela informa que parou de ser atualizada após agosto de 2023, perdendo atualidade
Visão geral da compilação
- Uma lista que reúne todas as alegações e relatos conhecidos de tentativas de reprodução do LK-99, limitada ao que o autor conseguiu identificar
- A classificação de confiabilidade (Reliability of Claim) é o julgamento pessoal do autor sobre se determinado indivíduo ou instituição está realmente tentando reproduzir o material; o texto deixa claro que isso não deve ser aceito ao pé da letra e que os detalhes devem ser verificados diretamente
- No topo há o aviso "a tabela deixou de ser atualizada após agosto de 2023 e não está mais atualizada", com um aviso adicional de descontinuação (deprecation) incluído na última revisão em 4 de janeiro de 2024
Tentativas de reprodução oficiais/institucionais (Official/Institutional)
- DIPC & Princeton University & Schoop Lab & MPI-CPS & University of Oregon & IKERBASQUE (Estados Unidos, Alemanha e Espanha): síntese concluída, análise de XRD negativa
- Resumo no Twitter do Schoop Lab: a amostra sintetizada era multifásica (multi-phase), o monocristal de apatita separado era transparente, e a dopagem de Cu no sítio do Pb era irrealista segundo cálculos de energia de formação
- Mesmo assumindo que a estrutura com dopagem de Cu esteja correta, a teoria prevê um estado fundamental magnético (magnetic ground state) devido a uma banda plana localizada (arXiv 2308.05143)
- Argonne National Laboratory (Estados Unidos): síntese concluída, levitação magnética não observada
- O teórico Michael Norman: "parece coisa de verdadeiro amador; falta conhecimento sobre supercondutividade e a forma de apresentar os dados é suspeita"
- Ao mesmo tempo, disse que "as pessoas aqui estão levando isso a sério e tentando sintetizar", mas até agora a amostra não levita sobre ímãs
- Dessau Lab & Gang Cao & Michl Research Group, University of Colorado-Boulder (Estados Unidos): nova tentativa, fracasso
- Em entrevista ao Washington Post, disseram ter obtido pequenos fragmentos com levitação parcial, mas sem supercondutividade
- Institute for Superconducting and Electronic Materials, University of Wollongong (Austrália): dificuldades para produzir a amostra, cautela contra exageros até surgirem dados mais convincentes
- Power Engineering Research Group, QUT (Austrália): em processo de obtenção de materiais, "a síntese parece bastante difícil"
- University of Manchester (Reino Unido): concluído, fracasso
- XRD, SEM e EDX confirmaram cristalinidade e composição elementar, mas nem levitação diamagnética nem resistência zero foram observadas; só foram encontrados microfragmentos pretos e rosas com forte resposta paramagnética/ferromagnética
- "As características de XRD são semelhantes às relatadas e a composição foi confirmada por EDX, mas não aparece sinal de supercondutividade" (arXiv 2308.03823)
- School of Physics, Nanjing University (China): baixa intenção inicial de reproduzir, mas algum progresso foi feito
- O professor Wen Haihu: "resistência, magnetização e levitação magnética, nos três aspectos, são insuficientes para mostrar fenômenos supercondutores"; "há grande chance de ser apenas uma ilusão"
- School of Materials Science and Engineering, Beihang University (China): concluído, fracasso
- Comportamento paramagnético em 0,5 T; resistividade à temperatura ambiente na faixa de 10^4 Ω·cm, típico de semicondutor, portanto não é supercondutor (arXiv 2307.16802)
- ICQM, Peking University (China): concluído, fracasso
- Inclusão de fases secundárias como Cu2S; mistura de fase diamagnética linear com fase ferromagnética macia (soft-ferromagnetic) com temperatura de Curie acima de 350 K
- A fase principal mostra comportamento semicondutor, sem vestígios de supercondutividade; na amostra S3, que exibiu semilevitação, a resposta magnética foi dominada pela fase ferromagnética (arXiv 2308.03110)
- School of Material Science and Technology, HUST (China): até a 3ª tentativa
- 1ª: estimado como semicondutor fracamente diamagnético, sem flux pinning
- 2ª: na amostra 2 de cristais micrométricos, transição diamagnética em torno de 340 K, pureza maior que a da amostra macroscópica, ângulo de levitação parcial maior que o da amostra de Sukbae Lee, com exclusão confirmada de ferromagnetismo
- 3ª: reproduziu os resultados do BNLCMP-IoP-CAS, com salto anômalo de resistência perto de 387 K e possibilidade de impurezas como Cu2S e Cu2O (arXiv 2308.01516, 2308.05001)
- SSMRL, Southeast University at Nanjing (China): até a 2ª tentativa
- Oito amostras sintetizadas, XRD compatível, mas sem confirmação de supercondutividade
- Na amostra S1 foi observada a característica de resistência zero a 110 K, mas sem sinal de Meissner, sugerindo fração volumétrica supercondutora muito pequena
- Em análises posteriores, diferentes regiões da mesma amostra apresentaram curvas R-T distintas, como semicondutor, metal e queda brusca em 250 K; a transição abrupta em 7,1 K sugere presença de Pb, e a histerese magnética em toda a faixa de temperatura confirmou ordem ferromagnética (arXiv 2308.01192, 2308.05778)
- KLHTS, Shanghai University (China): síntese concluída, diamagnetismo não detectado
- A amostra foi moída em pó para homogeneizar a medição, mas não foi possível detectar comportamento diamagnético
- HPPMSL, Qufu Normal University (China): concluído, fracasso
- Foi observada alguma diamagnetismo e levitação parcial, mas a medição em 4 pontas mostrou resistividade extremamente alta, sem resistência zero; estima-se que seja um isolante
- BNLCMP-IoP-CAS (China): até a 2ª tentativa concluída, fracasso
- Comportamento semicondutor abaixo de 100 K e diamagnetismo típico sem relação com supercondutividade
- Concluiu que a transição semelhante à supercondutividade no LK-99 se deve à transição estrutural de primeira ordem da fase impura Cu2S (cerca de 385 K, β hexagonal → γ monoclínica)
- Análises por AFM, NV e SEM mostraram que regiões microscópicas de Cu2S induzem resposta local diamagnética, enquanto a fase de Pb mistura diamagnetismo e fraco ferromagnetismo; a mistura de fases é a causa do comportamento incomum (arXiv 2308.04353, 2308.07800)
- Department of Metallurgical Engineering, Central South University (China): confiabilidade um pouco menor
- Alguns fragmentos pareciam estar em levitação completa, mas a verificação por microscópio mostrou pontos de contato muito pequenos; alegam estar escrevendo um artigo
- Department of Condensed Matter Physics, Charles University (Tchéquia): equipe de crescimento de cristais tentou reproduzir, síntese final em andamento
- Dresden University of Technology (TUD) (Alemanha): nova tentativa, fracasso
- Diamagnético com resposta ferromagnética fraca oculta, o que pode explicar parcialmente o fenômeno de semilevitação
- A introdução de Cu no sítio do Pb é extremamente difícil; síntese sob alta pressão ou hidrotermal pode ajudar (arXiv 2308.05776)
- Max Planck Institute of Solid State Research (MPI-SSR) (Alemanha): concluído, fracasso
- Crescimento de monocristal pelo método TSFZ; o cristal de fase pura é um forte isolante, e estima-se que a transição isolante-metal nas amostras em pó decorra de impurezas de Cu2S
- Nenhuma anomalia de transição de fase até 800 K; a possibilidade de supercondutividade à temperatura ambiente é muito baixa (arXiv 2308.06256)
- CSIR-National Physical Laboratory of India (CSIR-NPLI) (Índia): tentativas até a 5ª, todas fracassadas
- 1ª: receita modificada, paramagnético, sem nem mesmo diamagnetismo
- Em contato com o autor original (Lee Seok-Bae), levantaram a possibilidade de erro na dopagem de Cu e tentaram novamente seguindo a receita com mais fidelidade
- 2ª: isolante paramagnético com resistividade na casa dos megaohms; 4ª: isolante diamagnético; 5ª: identificado como magnetismo complexo (arXiv 2307.16402, 2308.03544)
- IIT & JNU (Índia): concluído, fracasso
- Apesar da presença de fase impura Cu2S, a resistência era isolante, sem exclusão de fluxo diamagnético; o LK-99 dopado com Ni é paramagnético (arXiv 2308.06589)
- Lebedev Physical Institute (CHTSQM-FIAN) (Rússia): concluído, fracasso
- "O supercondutor coreano é na prática um isolante, eletricamente semelhante à porcelana usada em isoladores industriais"; sem resposta a ímãs
- KRISS / QMSRC-SKKU / Korea University / Seoul National University (Coreia): anúncio de tentativa de reprodução, andamento desconhecido
- CCMS, National Taiwan University (Taiwan): nova tentativa
- Conduzido em live no YouTube da PanSci; a primeira amostra mostrou diamagnetismo fraco, mas sem resistência zero, e a resistividade aumentou com a queda da temperatura, indicando comportamento de semicondutor/isolante
Tentativas de reprodução por indivíduos (Private)
- Andrew McCalip (Estados Unidos, engenheiro de robótica da Varda): concluído, fracasso
- Fez live na Twitch e enviou intermediários ao consórcio de materiais da USC para análises de XRD, MPMS e SEM
- O fragmento que respondeu ao ímã foi identificado como impureza ferromagnética (ferro); observou-se levitação parcial
- Max Shirokawa Aalto (Estados Unidos, supostamente Columbia Makerspace): live blogging no Twitter
- 1ª e 2ª sínteses fracassaram; na 3ª foi observada levitação parcial
- 真·凤舞九天 (China, opera um canal de ciência): concluído, sucesso parcial
- Um fragmento inicialmente pareceu ser atraído como ferromagnético, mas após verificação detalhada foi feita a alegação de levitação completa
- 半导体与物理 at Zhihu (China): síntese concluída, experimento em andamento
- No vídeo de 2023-08-01, alegou comportamento diamagnético como repulsão ao ímã e levitação parcial, com sinais de microdiamagnéticos
- 胡豆 at Zhihu (China, autoapresentado como doutor em ciência dos materiais): em todas as 1ª a 4ª tentativas não houve fragmentos que respondessem ao ímã; levitação fracassou
- zoubair at Twitter (França, doutorando no Collège de France/laboratório Tarascon): nova tentativa
- Declarou que era uma reprodução privada de estudantes; o resultado da 1ª tentativa foi um pellet vermelho, não preto, sugerindo erro na etapa final, sem repulsão a ímã
- Na 2ª, o XRD foi em grande parte compatível, mas sem levitação
- Shinya Shimizu at Twitter (Japão, CEO da ElephanTech): nova tentativa, nenhum comportamento magnético na 1ª
- relato via amita (fonte e afiliação desconhecidas): concluído; 1ª e 2ª fracassadas; nível de boato, sem fotos nem evidências
- Iris Alexandra at Twitter (Rússia, autoapresentada como pesquisadora de biologia molecular do IGB-RAS): síntese concluída, alegação de sucesso parcial, confiabilidade um pouco menor
- Alegou uso de método de síntese alternativo e eficiente, publicou fotos de levitação em vários ângulos e alegou queda brusca de resistividade perto de 280 K (7 °C)
- Faltam credenciais verificáveis e dados concretos; como a receita heterodoxa difere muito do artigo, a confiabilidade foi deixada em aberto
Atualizações adicionais do autor (na thread)
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Entrevista ao Donga News (#261)
- O Quantum Energy Research Center, que liderou a pesquisa, anunciou colaboração com instituições estrangeiras como a William & Mary, nos Estados Unidos
- Um dos autores do artigo, o Dr. Kim Hyun-Tak, atualmente professor pesquisador da William & Mary, está colaborando na formulação teórica com o professor Mumtaz Qazilbash do departamento de física da universidade, e outras instituições estrangeiras também pediram pesquisa conjunta
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Resultado de medição da Bilibili (关山口男子技师) (#271)
- Os resultados de magnetização e resistência da amostra sintetizada que falhou em levitar mostraram diamagnetismo fraco e uma curva semicondutora sem resistência zero
- Foi levantada a possibilidade de ser uma impureza supercondutora em quantidade traço que, mesmo existindo uma fase supercondutora, não consegue formar um caminho contínuo
- No artigo coreano também aparece uma curva diamagnética semelhante e um ponto de transição diamagnética em 323 K; a ausência de levitação pode ser um problema de pureza
1 comentários
Opiniões no Hacker News
Droga, não entendo por que a parte da teoria não recebe mais cobertura
Uma linha que vale considerar é (1970, Brinkman/Rice) “Application of Gutzwiller's variational method to the metal-insulator transition”, (2001, Hyun-Tak Kim) “Extension of the Brinkman-Rice picture and the Mott transition”, (2002, Hyun-Tak Kim) “Extended Brinkman-Rice picture and its application to high-Tc superconductors”, (2021, Hyun-Tak Kim) “Room-temperature-superconducting Tc driven by electron correlation”
Mesmo lendo por alto os estudos relacionados, não parece ser algo que se encerre só porque algum grupo falhou na primeira tentativa de reproduzir o LK-99. “Cozinhar” isso direito deve ser extremamente difícil e, para começo de conversa, é um evento probabilístico, então não deveria ocorrer de forma homogênea nem em uma ampla faixa de parâmetros. No fim, as equipes de pesquisa vão chegar a um intervalo bem estreito de condições reproduzíveis, mas parece que isso vai exigir bastante esforço
Por volta de 2017, Kwon Young-wan teria se juntado à equipe, e eles teriam recebido investimento suficiente para comprar um SQUID e EPR. Em 2020, L e K obtiveram o LK-99 e tentaram submeter um artigo à Nature, mas ele foi recusado; depois, ao lerem o artigo de 2021, entraram em contato com Hyun-Tak Kim, que então se juntou à equipe
O que está acima é rumor, então não é certo. Não sei se aquele artigo de 2021 oferece alguma pista sobre a teoria ou a síntese do LK-99
Os autores vêm pesquisando isso há muito tempo, foram rejeitados pela Nature, e outros coautores não teriam sido consultados antes do upload do artigo. O autor que fez o upload precisava fazer uma apresentação e, por algum motivo, publicou no arXiv antes disso, mas aparentemente não esperava que a coisa crescesse tanto
Se for uma confirmação oficial de um supercondutor em temperatura ambiente, acho que só vou dar atenção quando for algo no nível de um grande grupo de periódicos acadêmicos fazendo uma coletiva de imprensa
Estou acompanhando tudo de bem perto, e o ponto principal parece ser que, seja lá o que for esse material, ele é interessante
O lado ruim é que a síntese em massa é difícil. Isso porque a supercondutividade não é fácil de observar em materiais que não sejam em forma bulk, por exemplo em pós
Para referência, tenho formação em física e um pouco de experiência em matéria condensada, mas não no nível de alguém que trabalha de fato na área. Só algumas disciplinas de pós-graduação e um pouco de experiência de laboratório
Nesse caso, seria possível encontrar processos de produção refinados ou novas ligas. Só saber que é possível já deve atrair imediatamente uma quantidade enorme de pesquisa nessa direção
Nada é tão revolucionário quanto a descoberta de uma nova família de materiais. Até na história da humanidade damos nomes de materiais às eras :) coisas como a Idade da Pedra
A taxa de resfriamento afeta o crescimento dos cristais, e eu esperaria variações no grau de oxidação
Se ficar comprovado que é um material com as propriedades desejadas, dá para esperar que os engenheiros encontrem um processo de produção adequado
Não sou especialista, mas já usei supercondutores, provavelmente YBCO, ao dar aulas de laboratório de física
Quando você resfria a amostra com nitrogênio líquido e a coloca sobre um ímã, ela levita, mas não como no vídeo divulgado pela equipe coreana. Um supercondutor de verdade mostra aprisionamento de fluxo, ficando como que congelado na posição onde for colocado sobre o ímã, ou se movendo ao longo de um eixo de fluxo constante
No vídeo do LK-99, a amostra parece ser repelida pelo ímã, o que parece contradizer a alegação de supercondutividade de alta temperatura, então fico me perguntando o que estou deixando passar. Não é possível que tantos especialistas estejam errados
Minha formação é em física, mas não sou especialista em supercondutores
Independentemente de o LK-99 ser um supercondutor em temperatura ambiente de verdade ou não, faz apenas 112 anos desde que Heike Kamerlingh Onnes descobriu a supercondutividade em 8 de abril de 1911, às 16h [1] [2]
A resistência não foi em vão; ela era “praticamente zero”. O primeiro pão de forma fatiado começou a ser vendido comercialmente em 7 de julho de 1928 [3]. A velocidade do progresso é impressionante
[1] https://en.wikipedia.org/wiki/Heike_Kamerlingh_Onnes#Superco...
[2] 2010, “The discovery of superconductivity”, https://www.ilorentz.org/history/cold/DelftKes_HKO_PT.pdf
[3] https://en.wikipedia.org/wiki/Otto_Frederick_Rohwedder
Aprendi isso no vídeo EEVBlog do Dave [1]: na descrição do vídeo de demonstração deles [2], dizia que o material havia sido depositado sobre uma placa de cobre, o que também poderia explicar a interação com o ímã
Mas acabei de ver que a descrição mudou para “a amostra foi depositada termicamente sobre uma placa de urânio 235 enriquecido”
Correção: peguei em [1] o link do vídeo [2] que diz que foi depositado sobre urânio, mas o link da página web real é [3], e ainda diz que foi depositado sobre cobre. Parece que alguém no eevblog.com fez uma brincadeira
[1] https://www.eevblog.com/2023/07/31/eevblog-1555-korean-lk-99...
[2] https://www.youtube.com/watch?v=-w2qc_BoEiU
[3] https://www.youtube.com/watch?v=EtVjGWpbE7k
Não há nada a rebater com ar de superioridade sobre o vídeo que se espalhou primeiro
https://sciencecast.org/casts/suc384jly50n
Até agora, o que as pessoas poderiam dizer é algo como “talvez seja, de longe, o material diamagnético mais forte já produzido”
A menos que aquela massa ou elétrons de valência muito fracos sejam realmente necessários, parece que haveria opções muito melhores
O fato de o vídeo ser o mesmo também é suspeito. [2] foi publicado há 2 dias, afirma ser um substrato de 235U e é da conta @q-center, cuja conta do YouTube foi criada em 2012. [3] foi publicado há 5 meses por @qcentre, afirma ser um substrato de Cu, e a conta foi criada em fevereiro. Se a conta nova tivesse publicado um vídeo novo, uma explicação como perda de senha seria possível, mas esse fluxo no sentido oposto parece estranho. Também parece que mudaram a descrição do vídeo para responder à alegação de campo magnético induzido
Há partes que parecem ainda piores. O vídeo mais antigo em [3] está em 4K, mas [2] está em 720p. Estão escondendo detalhes? O material não parece nem cobre nem cerâmica de urânio. E cerâmica de urânio tem uma cor laranja muito característica. Dito isso, eles afirmam que é um material depositado como filme fino, então pode ser. Talvez estejam tentando esconder a gravação de identificação da amostra na frente. Não sei o que aquela marca significa, e é bem possível que seja arbitrária, mas isso aumenta ainda mais a suspeita
Pelo que entendi, os materiais do LK-99 são comuns, mas é difícil assá-lo do jeito certo
Dizem que a própria equipe de pesquisa só consegue acertar mais ou menos 1 em cada 10 vezes
Também há muitas reclamações de que as patentes e os artigos omitem informações necessárias para a reprodução. Isso torna a reprodução ainda mais difícil. Ainda assim, parece que os descobridores podem dar orientações por e-mail
Em resumo, acho que teremos de esperar mais do que alguns dias pela reprodução
Achei que Oppenheimer seria a forma de incutir amor pela física nas gerações mais jovens, mas parece que o que realmente conquistou as pessoas e as fez se aprofundar mais em física foi o LK-99
Nunca tinha considerado a ideia de que isso pudesse inspirar as pessoas. Embora eu não tenha visto o filme. Acho que o filme do Turing ou o do Hawking também não fizeram o trabalho em si parecer tão legal assim
Se esta for uma descoberta tão importante e real, parece que seria possível reproduzi-la em poucos dias; se eu fosse a equipe da descoberta, teria gravado em vídeo todo o processo e todas as medições e compartilhado junto com o texto do artigo
Isso facilitaria a reprodução e aumentaria as evidências da descoberta
Vários artigos foram submetidos simultaneamente por facções concorrentes, e parece haver muitos conflitos internos. Ainda assim, é a equipe que mais tempo sustentou essa intuição e a perseguiu com persistência
Se isso se revelar verdadeiro, daria um ótimo filme sobre azarões fazendo uma das maiores descobertas do século
Traduzi para o inglês um texto de investigação sobre os artigos do LK-99
https://hackmd.io/DMjYGOJFRheZw5XZU8kqKg
Não bastaria outros laboratórios confirmarem que a amostra existente é um supercondutor? Depois disso, todo mundo poderia partir para tentar reproduzir
A reprodução é difícil; a verificação é muito mais fácil. Se eles têm esse material há alguns anos, bastaria enviar um pouco para alguns laboratórios
Pessoas que alegam coisas como habilidades especiais tendem a se concentrar mais em rituais, situações, sensações e procedimentos muito difíceis do que nos resultados. Coisas como fantasmas ou experiências espirituais evitam áreas que poderiam ser facilmente refutadas e preferem critérios vagos e não específicos. Este artigo também tem muitos detalhes não especificados e não fornece amostras. Claro que há motivos como dramas entre cientistas. Sempre há motivos. Mas, no fim das contas, trata-se de uma alegação extraordinária, e bastaria enviar um pedaço do material ao MIT para esse drama acabar. Quanto mais a incerteza se prolonga, mais suspeito fica o motivo de não terem escolhido esse caminho
O recente relatório do governo dos EUA sobre alienígenas é parecido. Há muito foco em eventos raros, difíceis de capturar ou reproduzir, mas quase nenhum foco na divulgação de destroços reais de naves alienígenas, que seriam muito mais fáceis se tudo fosse verdade
Também criei um mercado de dinheiro fictício com a mesma pergunta: “Até o fim de agosto, um laboratório de física receberá um pacote de material LK-99 enviado pelos pesquisadores” [ https://manifold.markets/StrayClimb/a-physics-lab-will-have-... ]
Ainda não há muitos traders, e 57% está em sim, mas, na minha opinião, isso é otimista demais
A estrutura institucional é otimizada para procedimentos muito específicos, então, em geral, é mais rápido deixar o procedimento normal seguir seu curso do que procurar atalhos. Não há motivo para se preocupar. Há muitos cientistas, e dá para se dar ao luxo de deixar alguns perseguirem miragens de vez em quando
De todo modo, o processo de fabricação descrito no artigo original é relativamente barato e de baixa tecnologia, então é provável que os laboratórios produzam suas próprias amostras em menos tempo do que levariam com os procedimentos de aquisição
O artigo apresenta faixas muito amplas tanto de tempo quanto de temperatura, testar todas as combinações poderia levar anos, e ele ignora quase todos os detalhes
O efeito pode ter surgido por causa de uma contaminação ou impureza extremamente sortuda e, nesse caso, talvez ninguém consiga reproduzi-lo novamente. Por que não fazer engenharia reversa desta amostra que parece funcionar?
Mesmo que tenha sido feita pelo processo LK-99, como saber se todas as etapas e condições necessárias para a reprodução foram registradas com detalhes suficientes no documento do processo? Basta lembrar o caso FOGBANK
Também ouvi rumores de que uma equipe do MIT foi à Coreia
No momento, ninguém sabe