Andrew McCalip demuestra la síntesis de LK99
(twitter.com/andrewmccalip)- Registro del día 8.5 de un experimento público que busca verificar la existencia del efecto Meissner con una muestra de LK99 sintetizada por cuenta propia; se completó la etapa de fabricación de la muestra ("made the rocks")
- Se recuperó la muestra tras 13 horas de reacción, pero la reacción estaba incompleta (incomplete) y el material con respuesta magnética era una cantidad ínfima: apenas unos fragmentos por tubo
- El material con respuesta magnética tenía un aspecto brillante y metálico (shiny metallic), distinto del bloque gris homogéneo que se esperaba, lo que generó confusión sobre su identidad
- Cuando el imán se coloca plano sobre el fondo del vaso, la muestra se levanta a un ángulo de 90 grados respecto del campo magnético, y se planteó una observación externa de que esa inclinación no se explica por el efecto Meissner
- Tanto él como los participantes no pudieron descartar la posibilidad de ferromagnetismo (ferromagnetism), lo que desembocó en la duda de si podría tratarse de un material magnético más que de superconductividad
Fabricación y recuperación de la muestra
- Para el día 8.5 se completó la fabricación de la muestra, llegando a la etapa del proceso descrita con la expresión "We made the rocks" (hicimos las rocas)
- Se recuperó la muestra tras 13 horas de reacción; al principio comentó "Looks delicious", pero poco después evaluó que la reacción estaba "muy incompleta (Very incomplete)" y que parecía "garbage" (un desastre)
- Abrió el tercer tubo, pero no hubo resultados particulares; la foto del registro publicada antes provenía de ese tubo
Aspecto de la muestra y confusión sobre su identidad
- El material que muestra respuesta magnética es una parte extremadamente pequeña del total: una cantidad ínfima de apenas unos fragmentos (shards) por tubo, estimada en el orden de microgramos
- Ese material tiene un aspecto brillante y metálico (shiny and metallic), no el bloque homogéneo tipo ladrillo (homogenous brick) que se esperaba, por lo que expresó confusión sobre qué había obtenido
- En comparación con el LK99 gris sinterizado en masa (bulk sintered grey), tiene un color y brillo distintos, y planteó la posibilidad de que su Polish copper phosphide tuviera suficientes impurezas mezcladas
Observación de la respuesta magnética
- Si el imán se coloca plano y paralelo sobre el fondo del vaso, la muestra se levanta a 90 grados respecto del campo magnético
- Claramente existe una parte que no contribuye a la levitación; intentó confirmarlo mediante el corte de la muestra ("rock surgery"), pero no lo hizo por temor a romper el fragmento más grande
- @SizeMichael: preguntó si, al cortar la parte que no levita, toda la mitad restante flotaría, y si esta levitación parcial era un problema de pureza (purity)
Debate: efecto Meissner vs. ferromagnetismo
- @Hontas_Farmer: señaló que la inclinación de la muestra no puede explicarse por el efecto Meissner, y que el hecho de que todas las muestras reportadas muestren el mismo fenómeno indica que no se trata de superconductividad
- @VanGennepD: indicó que se necesita más información para descartar el ferromagnetismo (ferromagnetism), y presentó una comparación realizando el mismo experimento con limaduras de hierro (iron filings)
- Él dijo que el comportamiento se veía casi idéntico al del artículo de arXiv (2308.01516), pero al mismo tiempo expresó dudas de que "pareciera menos real" porque su aspecto era demasiado brillante
Conclusión provisional y pausa
- Expresó que "hicimos las rocas, pero seguimos sin saber cómo funcionan, y siento que sé menos que antes"
- Revisó posibles explicaciones alternativas, como si existen compuestos de plomo (lead) que muestren comportamiento ferromagnético, y afirmó que no se dejaría arrastrar por una cámara de eco
- Anunció un descanso de 24 horas, con el plan de ordenar los artículos que se acumularon durante el fin de semana y replantear la forma de investigar en adelante
1 comentarios
Comentarios en Hacker News
Sinceramente, en este video no se ve nada que demuestre superconductividad
Si LK-99 fuera un superconductor de tipo II, debería observarse fijación de flujo (flux pinning), así que al mover un fragmento con pinzas, las líneas de flujo deberían quedar fijadas a los defectos del material y permanecer en su sitio
No vi información sobre propiedades materiales como la longitud de coherencia, pero según el artículo original, el campo crítico de fragmentos pequeños parece bastante bajo, de unos cientos a 1000 Oe, así que sería más convincente aumentar la intensidad del campo magnético con un electroimán, en vez de hacer ciclos térmicos, para ver si la muestra cae al llegar al segundo campo crítico
Si el campo crítico es demasiado alto, se puede calentar la muestra para bajarlo, pero el punto clave es observar si el diamagnetismo colapsa al aumentar el campo magnético sin histéresis, y eso no debería verse igual en un diamagnético común
Probablemente la mejor prueba sería fabricar una unión Josephson y medir escalones de Shapiro a alta frecuencia, porque eso sería difícil de explicar con algo que no fuera un material cuántico superconductor
Si la muestra es muy impura, incluso podría bastar con irradiarla con microondas y medir reflectividad/transmisión, y también podría haber un efecto Josephson intrínseco como en los superconductores de alta temperatura, pero sin más detalles del material es difícil juzgarlo
Si fuera 1D, parecería difícil formar bucles dentro del material a granel por donde circule corriente persistente, y si no se conoce la dirección superconductora, también podría ser difícil fabricar una unión Josephson
No sé si hay estudios sobre esto; aquí la intuición no ayuda mucho
Esto me hace ser bastante optimista sobre Varda Space
Si tenían ingenieros de alto nivel y experiencia, y consiguieron las materias primas antes, podrían haber reproducido esto bastante rápido como los grupos chinos; por lo que vi en Twitter, parece que trabajaron en esto fuera de sus horas normales
Aun así, impresiona que todavía ningún gran laboratorio académico haya completado una reproducción
Si yo fuera investigador académico en esta área, seguiría el Sagan Standard y verificaría los resultados tres veces antes de afirmar algo
Parece que todos están atrapados en el ciclo de noticias de 24 horas; el trabajo de China y el de Varda son interesantes, pero la velocidad del desarrollo es casi de nivel warp
Independientemente del resultado, ver el proceso de fabricación y experimentación casi en tiempo real es enormemente inspirador
El equipo original investigó esto durante bastante tiempo, pero su tasa de éxito era de apenas 1/10, y dicen que una de las mejores muestras salió después de que se les cayera un tubo de ensayo al piso durante el recocido
Hay talento, pero también algo de suerte
Nitter: https://nitter.net/andrewmccalip/status/1687405505604734978#...
Lo mismo con Reddit
No entiendo qué problema tienen los URL normales de Twitter
twitter.compornitter.nldirectamente que esperar a que cargue y cerrar todos los pop-upsCuriosamente, esto también se está haciendo a temperatura ambiente
Creo que se pueden sacar varias conclusiones de toda esta situación
Primero, el proceso de síntesis parece mucho más complejo de lo que sugiere el artículo original, y todos los grupos salvo el original no están logrando producir fragmentos grandes con suficiente pureza
Segundo, incluso si hay una muestra pura, puede que toda la estructura no sea superconductora, por eso no levita por completo y solo se eleva una esquina
Seguramente mejorará pronto, pero parece un avance real y no una falsificación ni un falso alboroto
Eso sugiere que las dificultades ya eran conocidas, y que la omisión inicial fue intencional o bien otro efecto secundario de este absurdamente absorbente drama coreano
Aprendí que la superconductividad 1D está prohibida por el teorema de Mermin-Wagner
Se puede inducir superconductividad en un sistema 1D, pero hace falta un superconductor de mayor dimensión cerca, y eso me parece lo contrario del escenario que se está proponiendo ahora
Si alguien ha visto un artículo teórico que explique esto, o lo entiende, me gustaría saberlo
Iris Alexandera publicó el enlace a un artículo experimental [1], pero no entendí el mecanismo y además tiene muy pocas citas
[1] https://arxiv.org/abs/1103.1459
Comparado con la chica rusa anónima de animación, su humildad se siente refrescante
Además, las fotos y videos no parecen grabados con una papa
No por ser anónima, sino porque se negó por completo a grabar videos o a hacer algo que permitiera a terceros confiar en sus afirmaciones
Un laboratorio checo también está documentando el proceso: https://twitter.com/CondMatfyz
Ya estaba documentado en el artículo coreano original, así que no entiendo por qué querrían depender de información secundaria no verificada cuando la información primaria de los inventores originales está disponible para todos
Su fragmento de LK-99 es mucho más grande que los pequeños granos que vi en otros lados
Me pregunto qué empresas obtendrían el mayor beneficio de este descubrimiento
Entiendo el potencial de LK-99, pero ¿dónde creen que se aplicaría primero?
Si fuera barato, yo elegiría el área de motores eléctricos
El hecho de que no requiera enfriamiento es una ventaja enorme
Si fuera caro, primero iría a equipos de MRI y equipos espaciales
Está claro que no conozco bien este campo, pero me pregunto en qué se diferencia esto de un pequeño fragmento de hierro magnetizado
¿Significa que el fragmento del video siempre levita de la misma manera sin importar su orientación?
¿Este efecto seguiría funcionando también con un electroimán?
Por eso en los videos de China se ve que quitan el imán, lo giran y lo vuelven a poner
Con LK-99, se eleva el mismo “extremo” sin importar qué polo del imán esté apuntando hacia la muestra
A mí me parece que la pequeña muestra no intenta levitar sino más bien rotar
Se ve más como si estuviera tratando de alinearse con el campo magnético
Un dipolo magnético en un campo magnético recibe un torque, y si el pequeño fragmento recibe un torque que lo hace apuntar en cierta dirección, puede superar fácilmente la fuerza de atracción hacia el imán
El torque sobre un dipolo es proporcional al campo magnético aplicado, mientras que la fuerza es proporcional al gradiente del campo magnético
Los experimentadores parecen estar usando imanes planos bastante grandes o grandes solenoides cerca de la región central, donde cerca de la superficie podría haber un campo magnético espacialmente bastante uniforme
Esto me recuerda cuando sostenía un imán de barra pequeño dentro de un electroimán para una pequeña plataforma de pruebas de plasma
Aun siendo pequeño, creo que medía varios pies de largo y unos 2 pies de ancho, y el grande al otro lado de la sala era del tamaño de un semirremolque
Ingenuamente pensé que el imán sería atraído hacia el centro, pero en realidad no tanto; más bien intentaba retorcerse con bastante fuerza en mi mano