Andrew McCalip demonstra a síntese do LK99
(twitter.com/andrewmccalip)- Registro do 8,5º dia do experimento público que busca verificar se há efeito Meissner em uma amostra de LK99 sintetizada por ele mesmo, com a etapa de produção da amostra ("made the rocks") concluída
- A amostra da reação de 13 horas foi recuperada, mas a reação estava incompleta (incomplete), e o material que mostrou resposta magnética era uma quantidade ínfima, de apenas alguns fragmentos por tubo
- Como o material com resposta magnética tinha aparência brilhante e metálica (shiny metallic), diferente do bloco cinza homogêneo esperado, ele expressou confusão sobre o que aquilo realmente era
- Quando o ímã é colocado de forma plana no fundo do béquer, a amostra fica em ângulo de 90 graus em relação ao campo magnético, e houve apontamentos externos de que essa inclinação não pode ser explicada pelo efeito Meissner
- Nem ele nem os participantes conseguiram descartar a possibilidade de ferromagnetismo (ferromagnetism), levando à suspeita de que o material possa ser magnético, e não supercondutor
Produção e recuperação da amostra
- No 8,5º dia, a produção da amostra foi concluída, chegando à etapa descrita como "We made the rocks"
- A amostra da reação de 13 horas foi recuperada; a princípio ele comentou "Looks delicious", mas logo avaliou que a reação estava "Very incomplete" e parecia "garbage"
- Ele abriu também o 3º tubo, mas não obteve nada de especial; a foto de log publicada antes veio desse tubo
Aparência da amostra e confusão sobre sua identidade
- O material com resposta magnética era apenas uma fração minúscula do total, no nível de alguns fragmentos (shards) por tubo — estimado na escala de microgramas
- Esse material tinha aparência brilhante e metálica (shiny and metallic), e não o bloco homogêneo em forma de tijolo (homogenous brick) esperado, o que levou à reação de que ele estava confuso sobre o que havia obtido
- Em comparação com o LK99 cinza sinterizado em massa (bulk sintered grey), a cor e o brilho eram diferentes, levantando a possibilidade de que impurezas tenham se misturado em quantidade suficiente ao seu Polish copper phosphide
Observação da resposta magnética
- Quando o ímã é colocado plano e paralelo no fundo do béquer, a amostra fica em 90 graus em relação ao campo magnético
- Havia claramente uma parte que não contribuía para a levitação; ele pensou em confirmar isso com um corte da amostra ("rock surgery"), mas não tentou por receio de quebrar o maior fragmento
- @SizeMichael: perguntou se, ao cortar a parte que não levita, a metade restante passaria a levitar por completo, e se essa meia levitação seria um problema de pureza
Debate: efeito Meissner vs. ferromagnetismo
- @Hontas_Farmer: apontou que a inclinação diagonal da amostra não pode ser explicada pelo efeito Meissner e que, como todas as amostras relatadas mostraram o mesmo fenômeno, isso indicaria que não se trata de supercondutividade
- @VanGennepD: disse que são necessárias mais informações para descartar ferromagnetismo, apresentando como comparação o mesmo experimento feito com limalha de ferro (iron filings)
- O autor afirmou que o comportamento parece quase idêntico ao do artigo no arXiv (2308.01516), mas ao mesmo tempo expressou suspeita de que, por ter brilho demais, a amostra parece "menos real"
Conclusão provisória e pausa
- Ele desabafou que "fizemos as pedras, mas ainda não sabemos como isso funciona, e parece que sabemos menos do que antes"
- Considerou outras explicações possíveis, como a existência de compostos de chumbo (lead) com comportamento ferromagnético, e afirmou que não pretende ser arrastado por uma câmara de eco
- Anunciou uma pausa de 24 horas, com o plano de organizar os artigos que estão saindo em grande volume no fim de semana e repensar a forma de conduzir a pesquisa daqui para frente
1 comentários
Comentários do Hacker News
Sinceramente, neste vídeo não vejo nada que comprove supercondutividade
Se o LK-99 for um supercondutor do tipo II, deveria ser observado aprisionamento de fluxo (flux pinning); então, ao mover o fragmento com uma pinça, as linhas de fluxo deveriam permanecer presas no lugar, fixadas aos defeitos do material
Não vi informações de propriedades como comprimento de coerência, mas, pelo artigo original, o campo crítico de um fragmento pequeno parece ser bem baixo, na faixa de algumas centenas a 1000 Oe, então seria mais convincente aumentar a intensidade do campo magnético com um eletroímã até atingir o segundo campo crítico e ver se a amostra cai, em vez de fazer ciclos térmicos
Se o campo crítico for alto demais, seria possível aquecer a amostra para reduzi-lo, mas o ponto principal é observar se o diamagnetismo colapsa conforme o campo magnético aumenta, sem histerese; em um diamagnético comum, isso não apareceria da mesma forma
O melhor teste provavelmente seria criar uma junção Josephson e medir os degraus de Shapiro em alta frequência, algo difícil de explicar sem um material quântico supercondutor
Se a amostra for muito impura, talvez bastasse irradiá-la com micro-ondas e medir refletividade/transmissividade; também poderia haver um efeito Josephson intrínseco, como em supercondutores de alta temperatura, mas é difícil julgar sem conhecer mais detalhes do material
Se for 1D, imagino que seria difícil formar um anel dentro do material em massa para uma corrente persistente circular; e, sem saber a direção supercondutora, também pode ser difícil criar uma junção Josephson
Não sei se há casos estudados disso, e aqui a intuição não ajuda muito
Vendo isso, fiquei bastante otimista com a Varda Space
Eles têm engenheiros de alto nível e expertise; se tivessem conseguido os reagentes mais cedo, talvez tivessem reproduzido o resultado bem rapidamente, como os grupos chineses, e pelo que vi no Twitter parece que trabalharam nisso fora do horário do trabalho principal
Mas é impressionante que nenhum grande laboratório acadêmico ainda tenha concluído uma reprodução
Se eu fosse um pesquisador acadêmico da área, seguiria o padrão de Sagan e verificaria os resultados três vezes antes de afirmar qualquer coisa
Todo mundo parece estar sendo arrastado pelo ciclo de notícias de 24 horas; o trabalho chinês e o da Varda são interessantes, mas a velocidade dos acontecimentos é quase de dobra espacial
Independentemente dos resultados, ver a fabricação e os experimentos quase em tempo real é extremamente inspirador
A equipe original também pesquisou isso por bastante tempo, mas a taxa de sucesso foi de apenas 1/10, e dizem que uma das amostras melhores surgiu quando derrubaram um tubo de ensaio no chão durante o recozimento
Há talento envolvido, mas também um pouco de sorte
Nitter: https://nitter.net/andrewmccalip/status/1687405505604734978#...
O mesmo vale para o Reddit
Não sei qual é o problema com a URL original do Twitter
twitter.compornitter.nldo que esperar carregar e fechar vários pop-upsCuriosamente, isto também está acontecendo em temperatura ambiente
Acho que dá para tirar algumas conclusões desta sequência de acontecimentos
Primeiro, o processo de síntese parece muito mais complexo do que o artigo original sugere, e todos os grupos, exceto a equipe original, não estão conseguindo produzir fragmentos grandes com pureza suficiente
Segundo, mesmo que exista uma amostra pura, talvez a estrutura inteira não seja supercondutora, por isso ela não levita completamente e só uma borda parece se erguer
Isso deve melhorar em breve, mas parece uma descoberta real, não uma fraude nem um alvoroço vazio
Isso sugere que as dificuldades já eram conhecidas, e que a omissão inicial foi intencional ou mais um efeito colateral deste absurdo e viciante drama coreano
Aprendi que supercondutividade em 1D é proibida pelo teorema de Mermin-Wagner
É possível induzir supercondutividade em um sistema 1D, mas é preciso haver por perto um supercondutor de dimensão mais alta, e isso não é o oposto do cenário que está sendo proposto agora?
Gostaria de saber se alguém viu ou entende algum artigo teórico que explique isso
Iris Alexandera publicou um link para um artigo experimental [1], mas não entendi o mecanismo, e ele também tem pouquíssimas citações
[1] https://arxiv.org/abs/1103.1459
Em comparação com a garota russa anônima de anime, a humildade é revigorante
As fotos e vídeos também não parecem ter sido feitos com uma batata
Não por ela ser anônima, mas porque se recusou completamente a gravar vídeos ou a fazer qualquer coisa que levasse pessoas de fora a confiar nas afirmações
Um laboratório tcheco também está documentando o processo: https://twitter.com/CondMatfyz
Isso já está documentado no artigo coreano original; não entendo por que alguém dependeria de informações secundárias não verificadas quando a informação de primeira mão dos inventores originais está disponível para todos
O pedaço de LK-99 dele é muito maior do que os grãozinhos que vi em outros lugares
Fico curioso sobre quais empresas mais se beneficiariam desta descoberta
Entendo o potencial do LK-99, mas onde ele provavelmente seria aplicado primeiro?
Se for barato, eu escolheria motores elétricos
O fato de não precisar de resfriamento é uma vantagem enorme
Se for caro, equipamentos de MRI e equipamentos espaciais viriam primeiro
Eu certamente não entendo bem esta área, mas fico curioso sobre em que isso é diferente de um pequeno pedaço de ferro magnetizado
A ideia é que o pedaço no vídeo levita sempre da mesma forma, independentemente da orientação?
Esse efeito continuaria funcionando com um eletroímã?
Por isso, nos vídeos chineses, aparece a cena de retirar o ímã, virá-lo e colocá-lo de volta
No LK-99, a mesma “ponta” levita independentemente de qual polo do ímã esteja voltado para a amostra
Aos meus olhos, a amostra pequena parece mais estar tentando girar do que levitar
Ela quase parece estar tentando se alinhar ao campo magnético
Um dipolo magnético em um campo magnético sofre torque, e, se um fragmento pequeno recebe um torque que o faz apontar em uma determinada direção, isso pode facilmente superar a força que o atrai para o ímã
O torque sobre um dipolo é proporcional ao campo magnético aplicado, enquanto a força é proporcional ao gradiente do campo magnético
Os experimentadores parecem estar usando ímãs planos bem grandes ou solenoides grandes perto do centro, que provavelmente têm um campo magnético espacialmente bastante uniforme perto da superfície
Isso me lembra de uma vez em que segurei um ímã de barra dentro de um pequeno eletroímã de bancada para testes de plasma
Mesmo sendo pequeno, ele tinha alguns pés de comprimento e uns 2 pés de largura, e lembro que o grande do outro lado da sala era do tamanho de um semirreboque
Ingenuamente, pensei que o ímã seria puxado para o centro, mas na prática isso quase não aconteceu; ele tentava torcer com bastante força na minha mão