LK-99

LK-99是一种灰黑色,潛在而未經證實的室溫超導體材料。其所帶有的六方晶體結構是由铅磷灰石稍加修飾而得,据称可在以下作为超導體。韩国科学技术研究院的李石培(,)、金智勳(,)等人最先组成了团队研究该材料。纯铅磷灰石是绝缘体,但据李石培等人称形成LK-99的铜掺杂铅磷灰石是超导体,或者在更高温度下是金属。

LK-99的化学成分约为Pb9Cu1(PO4)6O,与纯铅磷灰石 (Pb10(PO4)6O)相比,有大约四分之一的Pb2+被Cu2+离子取代。研究者稱利用Cu2+离子(87皮米)部分替代133皮米的Pb2+离子可以使材料体积减少0.48%,从而在材料内部产生内应力。

据称,该内部应力会在磷酸盐([PO4]3−)内的Pb(I)和氧之间产生异质结量子阱,从而产生超导量子阱 (SQW)。据李石培等人称,当使用化学气相沉积将LK-99应用于非磁性铜样品时,LK-99表现出完全抗磁性(迈斯纳效应) 。

合成
李、金等人所示合成LK-99材料的方法如下:

通过将氧化铅 (II)(PbO)和硫酸铅 (II)(Pb(SO4))粉末以1:1摩尔比混合混合,然后在下加热24小时制得黄铅矿。

: PbO + Pb(SO4) → Pb2(SO4)O

磷化亚铜(Cu3P)是通过将铜(Cu)和磷(P)粉末在密封管中在 10 -3托真空下度混合并以加热48小时制得

: Cu + P → Cu3P

将制得的黄铅矿和磷化亚铜晶体研磨成粉末,以1:1摩尔比混合,置于真空度为10-3托的密封管中,在加热5至20小时,得到LK-99。此过程中,硫酸根以单质硫的形式离去。

: Pb2(SO4)O + Cu3P → Pb10-xCux(PO4)6O + S↑,其中(0.9<x<1.1)。

命名
LK-99之名取自发现者李石培和金智勳的名字首字母,以及发现年份1999年。

于2021年提交专利申请,2023年3月3日获得专利授权。

研究者
研究者的文章排名及机构:

理論研究
在最初的论文中,LK-99中超导性潜在机制的理论解释是不完整的。其他实验室的分析增加了更多的模拟和从第一性原理出发对电子属性材料的理论评估。

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| 中国科学院沈阳材料科学国家实验室 || || LK-99及其他變體的電子結構的第一性原理研究。 ||

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外部链接
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