アンドリュー・マッカリップがLK99合成を実演
(twitter.com/andrewmccalip)- 自ら合成した LK99 試料で マイスナー効果 の有無を検証しようとする公開実験の8.5日目の記録で、試料製作段階（"made the rocks"）を完了
- 13時間反応させた試料を回収したが、反応は 不完全(incomplete) で、磁気反応を示す物質はチューブ1本あたり数片しかないごく微量
- 磁気反応物質が 光沢のある金属質(shiny metallic) の外観をしており、予想していた均質な灰色の塊と異なるため、正体について混乱を示す
- 磁石をビーカー底面に平らに置くと試料が磁場に対して 90度の角度 で立ち、この傾きはマイスナー効果では説明できないという外部の指摘が出る
- 本人も参加者も 強磁性(ferromagnetism) の可能性を排除できず、超伝導性より磁性体ではないかという疑念に行き着く
試料の製作と回収
- 8.5日目時点で試料製作を完了し、"We made the rocks（石を作った）" という表現で工程到達を報告
- 13時間反応させた試料を回収し、最初は "Looks delicious" と評したが、すぐに反応が "非常に不完全(Very incomplete)" で "garbage(ひどい出来)" に見えると評価
- 3本目のチューブも開けてみたが特に目立った結果はなく、先に投稿したログ写真はそのチューブから出たもの
試料の外観と正体への混乱
- 磁気反応を示す物質は全体のごく一部で、チューブ1本あたり数片(shards)レベルの極少量 — マイクログラム単位と推定
- その物質は光沢があり金属的(shiny and metallic)な外観で、予想していた均質なレンガ状(homogenous brick)の塊ではないため、何を手にしているのか混乱しているという反応
- 灰色に焼結した(bulk sintered grey) LK99と比べて色や光沢が異なり、自身の Polish copper phosphide に不純物が十分混ざっていた可能性を挙げる
磁気反応の観察
- 磁石をビーカー底面に平らかつ平行に置くと、試料が磁場に対して90度の角度で立つ
- 浮遊に寄与していない部分が明らかに存在し、試料の切断（"rock surgery"）で確認しようとしたが、最大の破片が割れるのを懸念して試さず
- @SizeMichael: 浮遊していない部分を切り落とせば残り半分全体が浮くのか、この半分だけの浮遊は純度(purity)の問題なのかと質問
マイスナー効果 vs 強磁性の論争
- @Hontas_Farmer: 試料が斜めに傾くのはマイスナー効果では説明できず、報告されたすべての試料が同じ現象を示している点から超伝導ではないと指摘
- @VanGennepD: 強磁性(ferromagnetism)を排除するにはさらに多くの情報が必要だとして、同じ実験を鉄粉(iron filings)で行った比較を提示
- 本人は arxiv 論文(2308.01516)の挙動とほぼ同じに見えるとしつつも、外観があまりに光沢があって「本物っぽさが薄い」という疑念も同時に示す
暫定的な結論と休止
- 「石は作ったが、動作原理はいまだに分からず、以前より分からなくなった気がする」と吐露
- 鉛(lead)化合物の中に強磁性的な挙動を示すものがあるかなど、別の説明可能性も検討し、エコーチェンバーに流されるつもりはないという立場
- 24時間の休息を宣言し、週末に殺到する論文を整理して今後の研究の進め方を立て直す計画
1件のコメント
Hacker News のコメント
正直、この動画には超伝導性を証明できるものは見当たらない
LK-99 が第II種超伝導体なら磁束ピン止め（flux pinning）が観測されるはずで、ピンセットで破片を動かした場合、磁束線が物質の欠陥に固定されたまま、その場に張り付いているはず
コヒーレンス長のような物性情報は見ていないが、元論文を見る限り小片の臨界磁場は数百〜1000 Oe 程度とかなり低そうなので、熱サイクルよりも電磁石で磁場強度を上げ、第2臨界磁場に達したときに試料が落ちるかを見るほうが説得力がある
臨界磁場が高すぎるなら試料を加熱して下げることもできるが、重要なのはヒステリシスなしに磁場の増加に伴って反磁性が崩壊するかを観察することで、通常の反磁性体では同じようには見えないはず
最良の検査はおそらく Josephson 接合を作り、高周波で Shapiro ステップを測定することだが、これは超伝導量子物質以外では説明しにくい
試料が非常に不純なら、マイクロ波を照射して反射率/透過率を測るだけでも十分かもしれないし、高温超伝導体のように固有 Josephson 効果がある可能性もあるが、物質の詳細がもっと分からないと判断は難しい
1次元ならバルク物質の中で永久電流が流れるループを作るのは難しいのではないかと思うし、超伝導方向が分からなければ Josephson 接合を作るのも難しいかもしれない
こういうことを研究した例があるのか分からないし、ここでは直感があまり通用しない
これを見ると Varda Space にはかなり楽観的になれる
優秀なエンジニアと専門性があるので、原料をもっと早く確保していれば中国のグループと同じようにかなり早く再現できていたかもしれないし、Twitter で見た限りでは本業以外の時間に作業していたようだ
それでも、まだ大きな学術研究室のどこも再現を完了していない点は印象的だ
もし自分がこの分野の学術研究者なら、Sagan Standard に従い、何かを主張する前に結果を三度ずつ確認するだろう
みんな24時間ニュースサイクルに振り回されているようで、中国側の作業と Varda の作業は興味深いが、展開速度はほとんどワープ級だ
結果にかかわらず、ほぼリアルタイムで作製して実験する様子を見るのはものすごく刺激になる
元のチームもかなり長い間これを研究していたが、成功率は1/10にすぎず、より良い試料の一つはアニーリング中に試験管を床に落としたことで得られたという
才能もあるが、運の部分もある
Nitter: https://nitter.net/andrewmccalip/status/1687405505604734978#...
Reddit も同じ
元の Twitter URL に何の問題があるのか分からない
twitter.comをnitter.nlに変えるほうが速い興味深いことに、これも室温で行われている
今回の一連の状況から、いくつか結論を出せそうだ
第一に、合成プロセスは元論文が示唆するよりはるかに複雑に見え、元チームを除くすべてのグループが十分に純度の高い大きな破片を作れていない
第二に、純粋な試料があっても構造全体が超伝導ではない可能性があり、そのため完全には浮かず片側の角だけが持ち上がっているように見える
すぐ改善されるだろうが、偽物や空騒ぎではなく本物のブレークスルーのように見える
これは難点がすでに知られており、初期の欠落が意図的だったか、このとんでもなく引き込まれる韓国ドラマの別の副作用だったことを示唆している
1次元超伝導性は Mermin-Wagner の定理によって禁じられると教わった
1次元系に超伝導性を誘起することはできるが、その近くにより高次元の超伝導体が必要で、これは今提案されているシナリオとは逆なのではないかと思う
これを説明する理論論文を見た人、あるいは理解している人がいれば知りたい
Iris Alexandera が実験論文のリンク [1] を投稿していたが、メカニズムは理解できなかったし、引用も非常に少ない
[1] https://arxiv.org/abs/1103.1459
匿名のロシアのアニメ少女と比べると、謙虚さが新鮮だ
写真や動画もジャガイモで撮ったレベルではない
匿名だからではなく、動画を撮ることや外部の人間が主張を信頼できるようなことをするのを完全に拒んだからだ
チェコの研究室も過程を文書化している: https://twitter.com/CondMatfyz
元の韓国論文にすでに文書化されているのに、元の発明者たちの一次情報が全員に公開されている状況で、なぜ未検証の二次情報に頼ろうとするのか分からない
彼の LK-99 片は、ほかで見た小さな粒よりずっと大きい
この発見でどの会社が最も大きな利益を得るのか気になる
LK-99 の可能性は理解しているが、どこに最初に適用されそうだろう？
安ければ電気モーターの方面を選ぶ
冷却が不要という点は途方もない利点だ
高ければ MRI 装置と宇宙機器が先になるだろう
自分が明らかにこの分野に詳しくないのは確かだが、これがごく小さな磁化した鉄片とどう違うのか気になる
動画の中の破片は、向きに関係なく常に同じように浮くという意味なのか？
電磁石でもこの効果は引き続き働くのだろうか？
だから中国の動画では、磁石をどかして裏返してから再び置く場面が出てくる
LK-99 は磁石のどちらの極を試料側に向けても、同じ「端」が浮く
私の目には、小さな試料が浮こうとしているというより回転しようとしているように見える
ほとんど磁場に合わせて整列しようとしている様子に近い
磁場中の磁気双極子はトルクを受け、小さな破片が特定の方向を指すようにするトルクを受けるなら、磁石側へ引き寄せる力に簡単に勝てる
双極子にかかるトルクは印加された磁場に比例し、力は磁場の勾配に比例する
実験者たちはかなり大きな平たい磁石や大きなソレノイドを中心部付近で使っているようだが、表面付近では空間的にかなり一様な磁場を持つ可能性が高い
以前、小さなプラズマ試験台の電磁石の中で棒磁石を持っていたことを思い出す
小さいと言っても長さは数フィート、幅は2フィートほどあり、部屋の向こう側にあった大きいものはセミトラックほどの大きさだったと記憶している
単純に磁石が中心に引っ張られると思っていたが、実際にはそれほどでもなく、手の中でかなり強くねじれようとした