Tranh chấp giữa nhóm tác giả Hàn Quốc về chất siêu dẫn ở nhiệt độ phòng, thử nghiệm mới chứng minh tồn tại LK-99

VNZ-NEWS
Vn-Z.vn Ngày 03 tháng 08 năm 2023, sau khi công bố về vật chất siêu dẫn ở nhiệt độ phòng ngay lập tức gây sốt trên mạng và nhận được nhiều ý kiến của cộng đồng khoa học. Tuy nhiên , nghiên cứu phát hiện về siêu dẫn điện ở nhiệt độ phòng đã gặp phải một khúc khắc mới, đội nghiên cứu Hàn Quốc yêu cầu rút bài báo.

Trong cuộc phỏng vấn với Yonhap News, tác giả chính của bài báo đầu tiên, Sukbae Lee, cho biết:

Bài báo đã được giáo sư Young-Wan Kwon tải lên mà không có sự đồng ý của các tác giả khác, và đội nghiên cứu đã đệ đơn rút bài tới arXiv.

Ban-sao-Anh-man-hinh-2023-08-03-luc-08.21.35.jpg

Cuối cuộc phỏng vấn , Sukbae Lee cũng tiết lộ:

Kết quả nghiên cứu đã được hoàn thiện và đã được nộp cho một tạp chí học thuật chính thống để kiểm định qua đánh giá của đồng nghiệp trong thời gian sớm nhất.

Trong khi đó, một bài báo khác có 6 tác giả, nhưng không có sự tham gia của Young-Wan Kwon trong danh sách tác giả, vừa mới cập nhật phiên bản mới.

Ngoài việc sửa những lỗi nhỏ phát sinh từ việc chuyển đổi định dạng, bài báo cũng đã bổ sung kết quả thử nghiệm với mẫu thử khác.


Ngoài những tranh cãi và hỗn loạn tại Hàn Quốc, các nhóm nghiên cứu trên toàn thế giới cũng đã có những tiến bộ mới trong việc tái sản xuất vật liệu và xác minh lý thuyết.

Trong phần thực nghiệm, đội ngũ của trường Đại học Khoa học và Công nghệ Hoa Kỳ (USTC) và cộng đồng "Bán dẫn và Vật lý" trên mạng internet đã tải lên video về hiện tượng từ trường vật liệu siêu dẫn mẫu thử.



Ban-sao-Anh-man-hinh-2023-08-03-luc-08.14.05.jpg

Ảnh chụp bài nghiên cứu của nhóm tác giải từ Đại học khoa học và công nghệ Hoa Kỳ


Trong phần lý thuyết, Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc tại Shenyang và Lawrence Berkeley National Laboratory của Mỹ đã đưa ra những nghiên cứu lý thuyết hỗ trợ ý kiến rằng hiệu ứng siêu dẫn LK99 có thể tồn tại.

Ban-sao-Anh-man-hinh-2023-08-03-luc-08.11.39.jpg

Ảnh chụp bài nghiên cứu của nhóm tác giả thuộc viện Hàn Lâm khoa học Trung Quốc
Một số nhà khoa học khác trên thế giới cũng thành công đưa ra những kết luận tương tự, cung cấp sự hỗ trợ lý thuyết cho khả năng tồn tại vật chất siêu dẫn ở nhiệt độ phòng như vật liệu LK99.

Các kết quả thử nghiệm mới đều sử dụng công cụ lý thuyết hàm mật độ (DFT - Density Functional Theory) VASP để phân tích cấu trúc điện tử của hợp chất gốc của LK-99 là apatit chì photphat (Pb10(PO4)6O) và sau khi được đồng pha với đồng.

Điểm khác biệt giữa các nghiên cứu thử nghiệm là phân tích hợp chất gốc theo đề xuất trong bài báo gốc là Pb10(PO4)6O, nhóm nghiên cứu tại Mỹ đã chọn một biến thể được tạo ra bằng phương pháp tia X (X-ray diffraction) là Pb10(PO4)(OH)2.

Các thử nghiệm cho biết trước khi được đồng pha với đồng, hợp chất gốc là một chất cách điện. Sau khi pha với đồng, việc thay thế một phần chì bằng đồng sẽ dẫn đến co lại trong khối lượng và dẫn đến cấu trúc toàn cục được tái cấu trúc. Gần mức Fermi, xuất hiện một dải năng lượng phẳng. Dải năng lượng phẳng liên quan đến mật độ trạng thái điện tử, là một trong những đặc điểm quan trọng để đạt được trạng thái siêu dẫn.

Ngoài ra, một trong các thí nghiệm cũng đã quan sát được bốn điểm đặc biệt gọi là đỉnh Van Hove (Van Hove singularity) gần vùng dải năng lượng phẳng.

Sự tồn tại của các điểm Van Hove thường cho thấy vật liệu có thể trải qua các hiện tượng chuyển đổi điện tử như từ tính, mật độ điện tích sóng hoặc siêu dẫn. Trong nghiên cứu siêu dẫn ở nhiệt độ cao, một số người cho rằng việc ghép cặp siêu dẫn có thể xảy ra gần các điểm đặc biệt này.

Điểm Van Hove là những điểm đặc biệt xuất hiện trong cấu trúc dải năng lượng của vật liệu, xung quanh đó mật độ trạng thái điện tử có sự gia tăng hoặc giảm đột ngột. Những điểm đặc biệt này liên quan mật thiết đến tương tác điện tử trong vật liệu và có thể ảnh hưởng quan trọng đến việc ghép cặp và tính chất dẫn điện của các electron. Do đó, khi phát hiện các điểm Van Hove gần dải năng lượng phẳng, người ta thường quan tâm liệu vật liệu có thể thể hiện hiện tượng siêu dẫn hay không.

Cần tiến hành thêm thí nghiệm và nghiên cứu để xác định liệu các điểm Van Hove được tìm thấy trong LK-99 có liên quan đến siêu dẫn và tác động cụ thể của chúng. Những kết quả này cung cấp cơ sở để khám phá sâu hơn về tính chất điện tử và cơ chế siêu dẫn tiềm năng của vật liệu LK-99.

Nhóm nghiên cứu mới đã tiến hành tính toán để xem liệu việc đồng pha với các nguyên tố khác có thể ảnh hưởng đến cấu trúc điện tử và tính chất siêu dẫn của vật liệu LK-99 hay không. Kết quả cho thấy rằng đồng pha với vàng và đồng tạo ra kết quả tương tự nhau, cho thấy sự tương đồng trong hiệu ứng của các nguyên tố này trong LK-99.
Thực sự, những tiến bộ trong thực nghiệm và nghiên cứu lý thuyết đã mở ra khả năng mới về vật chất siêu dẫn ở nhiệt độ phòng và đưa chủ đề này lên một tầm cao mới.

Mặc dù chưa được hoàn toàn xác minh, nhiều người đã bắt đầu mường tượng những tác động mà vật liệu này có thể mang lại sau khi được ứng dụng.

Thậm chí người ta còn tưởng tưởng là nếu có thể đạt được siêu dẫn ở nhiệt độ phòng, những chiếc điện thoại thông minh như iPhone có thể có sức mạnh ngang hàng với máy tính lượng tử".

Điều này cho thấy nếu công nghệ siêu dẫn ở nhiệt độ phòng được áp dụng có thể tạo ra những tác động to lớn đối với nhiều lĩnh vực và có thể thay đổi mang tính cách mạng đối với khoa học máy tính và công nghệ truyền thông.

Tuy nhiên, cần lưu ý rằng siêu dẫn ở nhiệt độ phòng vẫn là một mục tiêu đầy thách thức, đòi hỏi nghiên cứu và xác minh thêm. Cần giải quyết nhiều vấn đề kỹ thuật để đạt được sự ổn định và đáng tin cậy trong siêu dẫn ở nhiệt độ phòng.

Bài nghiên cứu đầu tiên của nhóm tác giả Hàn quốc

Bài nghiên cứu của nhóm tác giải từ Hoa Kỳ

Bài nghiên cứu của nhóm tác giả từ Trung Quốc


Vn-Z.vn team tổng hợp