שכפול של מוליך-על בטמפרטורה גבוהה עולה ריק

תמונה של גוש לא סדיר של מתכת כסופה
לְהַגדִיל/ לוטטיום, המתכת שבבסיס הטענות על מוליכות-על.
ל יאגובי

ביום שני, כתב העת Nature פרסם דוח של חוקרים מאוניברסיטת נאנג'ינג שניסו לשכפל מאמר קודם שתיאר תרכובת המוליכה-על בטמפרטורת החדר ומתונה יחסית לחצים. למרות הוכחות משכנעות שהם ייצרו את אותו כימיקל, הצוות מציין שהם לא רואים שום סימן למוליכות-על, אפילו עד לטמפרטורות נמוכות במיוחד.

הכישלון ללא ספק יעורר שאלות נוספות בנוגע למחקר המקורי, שהגיע ממעבדה שמאמר קודם על מוליכות-על נסוג.

טענות נועזות

העבודה היא חלק מגוף הולך וגדל של ספרות על מתכות מורכבות במימן. כימיקלים עשירים במימן אלה יכולים להיווצר בתנאי הסביבה, אך לחץ נוסף יכול לאלץ אטומי מימן נוספים לתוך המבנה. לתרכובות בלחץ גבוה המתקבלות יש מרכיבים - אלקטרונים חילוף מהמתכת, גרעינים קלים מה מימן - שנחשבים כמעדיפים היווצרות של זוגות קופר מהאלקטרונים, מרכיב מרכזי ב מוליכות על. ומספר כימיקלים עשירים במימן נמצאו מוליכים על מעל 200 K (-75 מעלות צלזיוס) אם הלחץ גבוה מספיק.

בשנת 2020, המעבדה המנוהלת על ידי Ranga Dias באוניברסיטת רוצ'סטר דיווח תרכובת פחמן-מימן-גופרית שנוצרה בלחצים קיצוניים יכולה להוביל-על בטמפרטורת החדר. אבל התוצאות היו שנויות במחלוקת, בין היתר משום שלא היה ברור שהעיתון כלל מספיק מידע עבור כל אחד אחר לייצר את אותם תנאים ומכיוון שדיאס לא שיתף פעולה כשהתבקש לשתף את נתוני הניסוי.

בסופו של דבר, התברר שהצוות השתמש בשיטות לא מתועדות להשגת חלק מהנתונים העומדים בבסיס המאמר, והוא חזר בו. אבל דיאס המשיך לטעון שהעל-מוליכות קיימת. (יש סקירה טובה של המחלוקת באתר האגודה האמריקנית לפיזיקה.)

למרות שטבע חזר בו מאחד המסמכים של דיאס, כתב העת פרסם מאמר נוסף על מוליכות-על מהקבוצה שלו. במקרה זה, דווח כי כימיקל לוטטיום-מימן מסומם בחנקן מוליך-על בחדר טמפרטורה אבל בלחצים נמוכים בהרבה, מה שיכול לאפשר בדיקה עם קצת פחות מיוחד צִיוּד. בהתחשב בהיסטוריה, הטענה התקבלה בדרגה גבוהה אף יותר של ספקנות מאשר המאמר הקודם.

מנסה שוב

בהתחשב בפרטים בעיתון, קבוצה באוניברסיטת נאנג'ינג ניסתה ליצור את אותה תרכובת שלפי הדיווחים מוליכות-על. וכל הסימנים מראים שכן. נתונים שנלקחו באמצעות קרני רנטגן בטמפרטורת החדר מצביעים על כך שהמבנה של תרכובת המימן-לוטטיום-חנקן שלהם מאוד מאוד דומה למבנה שדיווחה הקבוצה של דיאס. וצוות נאנג'ינג יכול היה לראות את אותם אותות בספקטרוסקופיה של ראמאן, המזהה את תדרי הרטט הקשורים לקשרים של כימיקל.

התרכובת אף הראתה את אותם שינויים בצבע שהתרחשו בלחצים גבוהים. כל הסימנים מצביעים על כך שהם עובדים עם אותו כימיקל שהקבוצה של דיאס יצרה עבור העיתון שלה.

ההבדלים הגיעו כאשר נמדדו ההתנגדות החשמלית של הכימיקל והתנהגותו המגנטית. למוליכים יש טמפרטורה קריטית שבה הם חווים שינוי פתאומי. כאשר כימיקל מוליך-על מתקרר, ההתנגדות לזרם יורדת בפתאומיות, וההתנהגות המגנטית משתנה בשלב זה. כאשר הכימיקל נבדק בנאנג'ינג, הוא לא הראה סימן למעברים כלשהם - כל המדידות עם הכימיקל הראו עקומות חלקות במקום נפילות חדות.

זה היה נכון למרות שהחוקרים הסינים בדקו את הכימיקל עד לטמפרטורות של שני קלווין בלבד.

זה לא מראה באופן סופי שהדוח הראשוני שגוי. החנקן קיים בכמויות קטנות כחומר דוחה וייתכן שאין לו השפעה משמעותית על המדידות המבניות שנעשו בדוח החדש הזה. צוות נאנג'ינג גם מציין שהוא מופץ בצורה קצת לא אחידה בכל הכימיקלים שהם בדקו, מה שעשוי להסביר את ההבדלים בהתנהגות הכימיקל.

עם זאת, הפרסום המהיר של הדו"ח הזה אמור להפעיל לחץ על קבוצת דיאס לשתף פעולה כדי לנסות לברר את כל ההבדלים שעשויים להסביר את חוסר השכפול. המידה שבה הם משתפים פעולה כנראה תגיד הרבה על היכן אנחנו יכולים לצפות שהדברים יתנהלו הלאה.

טבע, 2023. DOI: 10.1038/s41586-023-06162-וו (לגבי DOIs).

ההודעה האחרונה בבלוג

SXSW 2015: מדריך אסטרונאוט לתמונות חלל טובות יותר
August 31, 2023

כאשר South by Southwest התגרה בפאנל על צילומי חלל ביום שישי הזה, היינו צריכים להשתתף. במהלך האירוע האמור, נאס"א הודיעה על שותפות חדשה עם האגודה לאמ...

טיסה מטווח קרוב F/A-18 גורם להתפרעות, יריקת קפה בבניין הדירות בדטרויט
August 31, 2023

תאמינו או לא, התמונה הזו לא עברה פוטושופ בשום אופן. הוא צולם במהלך טיסה מורשית במיוחד בגובה נמוך ל... דטרויט/מישיגן, ארה"ב. Im Tiefflug passiert e...

אסטרואידים מתמודדים עם פרידות טוב יותר ממה שחשבנו
August 31, 2023

הנה תקוותינו להרוג אסטרואיד אפוקליפטי. אם מדענים יגלו אי פעם אסטרואיד ענק בכיוון כדור הארץ, מישהו איפשהו יזכור את התקופות הטובות שהיו לו בצפייה אר...