- ในบริบทของการค้นหา ตัวนำยิ่งยวดที่อุณหภูมิห้อง ที่ดำเนินมายาวนานกว่า 110 ปี พรีพรินต์ฉบับนี้อ้างว่า LK-99® ซึ่งเป็น lead apatite ที่เติม Cu แสดงภาวะตัวนำยิ่งยวดที่อุณหภูมิห้องและความดันบรรยากาศ
- องค์ประกอบของวัสดุคือ Pb10-xCux(PO4)6O(0.9<x<1.1) และสังเคราะห์ด้วยวิธี solid-state โดยสร้าง Lanarkite และ Cu3P ก่อน แล้วให้ความร้อนที่ 925°C เป็นเวลา 5~20 ชั่วโมงในหลอดควอตซ์สุญญากาศ
- การตีความ XRD มองว่า Cu เข้าไปแทนที่ตำแหน่งของ Pb ทำให้ค่าคงที่โครงผลึกลดลงและ ปริมาตรหดตัว 0.48% ซึ่งเชื่อมโยงกับการเปลี่ยนผ่านฉนวน-โลหะ
- ในการวัด susceptibility แม่เหล็กและการทดลองลอยตัว ตัวอย่าง 2·3·4 แสดง ไดอะแมกเนติก และการลอยตัวแบบไม่สมบูรณ์ ซึ่งผู้เขียนตีความว่าเป็นหลักฐานของการมีอยู่ของเฟสตัวนำยิ่งยวด
- การวัดความต้านทานของตัวอย่าง 2 แสดงการกระโดดของความต้านทานใกล้ Tc=104.8°C(377.95K) และมีช่วงที่ความต้านทานเกือบเป็น 0 ต่ำกว่า Tc ซึ่งผู้เขียนมองว่าเป็นหลักฐานของตัวนำยิ่งยวดแบบ s-wave
ข้ออ้างและองค์ประกอบของวัสดุของ LK-99®
- LK-99® เป็นวัสดุที่มีโครงสร้างผลึกแบบ modified-lead apatite โดยมีองค์ประกอบเป็น Pb10-xCux(PO4)6O และช่วงของ x คือ 0.9<x<1.1
- ผู้เขียนอ้างว่าวัสดุนี้มี คุณสมบัติแบบโลหะ Ohmic ที่อิงกับ Pb(6s1) เมื่ออยู่เหนือ Tc และเมื่ออยู่ต่ำกว่า Tc จะแสดงการลอยตัวจากผลของ Meissner ที่อุณหภูมิห้องและความดันบรรยากาศ
- Tc ของตัวอย่าง LK-99® ถูกเสนอว่าอยู่ที่ สูงกว่า 126.85°C(400K)
- ความเป็นไปได้ของ Tc ระดับอุณหภูมิห้องเชื่อมโยงกับการเปลี่ยนแปลงเชิงโครงสร้างสองประการ
- เมื่อแทนที่ Pb ด้วย Cu จะเกิดการเปลี่ยนผ่านฉนวน-โลหะ (IMT) และเกิด การหดตัวของปริมาตร
- โครงสร้างสายโซ่หนึ่งมิติตามแกน c ของ Cu2+(3d9)−O1/2−Cu2+(3d9) เกิดการบิดเบือนและ on-site repulsive Coulomb interaction ถูกเสริมให้แรงขึ้น
- กลไก Tc ที่อุณหภูมิห้องถูกอภิปรายด้วย ทฤษฎี 1-D BR-BCS
บริบทของการค้นหาตัวนำยิ่งยวดที่อุณหภูมิห้อง
- นับตั้งแต่การค้นพบตัวนำยิ่งยวดของ Onnes ในปี 1911 ตัวนำยิ่งยวดที่อุณหภูมิห้อง ที่มีความต้านทานไฟฟ้าเป็นศูนย์เป็นเป้าหมายการค้นหาหลักมานานกว่า 110 ปี
- ตัวอย่างเปรียบเทียบที่กล่าวถึงได้แก่ ตัวนำยิ่งยวด cuprate ที่สูงกว่า 40K ในปี 1986, H2S hydride ที่แสดง Tc≈203K ที่ 155GPa ในปี 2015, และ lutetium hydride เติมไนโตรเจนที่แสดง Tc 294K ที่ 10kbar ในปี 2023
- ทฤษฎี BCS ถูกนำเสนอในปี 1957 และ ทฤษฎี BR-BCS ที่ว่าด้วย Tc สูงกว่าอุณหภูมิห้องถูกอธิบายว่าเป็นสิ่งที่ค้นพบในปี 2021
- ผู้เขียนเห็นว่ากุญแจสำคัญของการค้นพบตัวนำยิ่งยวดที่อุณหภูมิห้องคือการสังเกต การเกิดขึ้นของเฟสโลหะ ผ่านการเปลี่ยนผ่านฉนวน-โลหะที่อุณหภูมิสูงกว่าอุณหภูมิห้อง
- ขอบเขตของพรีพรินต์ครอบคลุมวิธีสังเคราะห์ตัวนำยิ่งยวด lead apatite เติม Cu, การทดลองลอยตัว, คุณสมบัติความต้านทานเป็นศูนย์, กลไก IMT ที่เกิดขึ้นโดยไม่มีการเปลี่ยนผ่านเชิงโครงสร้าง, phase diagram และกลไกตัวนำยิ่งยวดที่อุณหภูมิห้องบนฐาน BR-BCS
ขั้นตอนการสังเคราะห์ด้วยวิธี solid-state
- การเตรียมตัวอย่างดำเนินการด้วยวิธี solid-state โดยใช้ PbO, PbSO4, Cu, P เป็นวัตถุดิบ
- การสังเคราะห์ประกอบด้วย 3 ขั้นตอน
- ขั้นตอนที่ 1: ผสมผง PbO และ PbSO4 อย่างละ 50% ใส่เบ้าหลอมเซรามิก แล้วให้ความร้อนในอากาศที่ 725°C เป็นเวลา 24 ชั่วโมง เพื่อให้ได้ Lanarkite Pb2(SO4)O
- ขั้นตอนที่ 2: ผสมผง Cu และ P ตามอัตราส่วนองค์ประกอบ แล้วปิดผนึกในหลอดควอตซ์ที่สุญญากาศ 10^-3 torr จากนั้นให้ความร้อนที่ 550°C เป็นเวลา 48 ชั่วโมง เพื่อสร้าง ผลึก Cu3P
- ขั้นตอนที่ 3: บดผลึก Lanarkite และ Cu3P ให้เป็นผง แล้วปิดผนึกในหลอดควอตซ์สุญญากาศ 10^-3 torr ก่อนให้ความร้อนที่ 925°C เป็นเวลา 5~20 ชั่วโมง
- ปฏิกิริยาสุดท้ายทำให้เกิด Pb10-xCux(PO4)6O และอธิบายว่าธาตุกำมะถันที่อยู่ใน PbSO4 จะระเหยออกไประหว่างปฏิกิริยา
โครงสร้างผลึกและการหดตัวของปริมาตร
- ผงที่ผลิตได้ถูกวิเคราะห์ความเป็นผลึกและโครงสร้างด้วยการวัด X-ray diffraction(XRD) และการฟิตข้อมูล
- ตัวอย่าง 1 แสดงพีก XRD หลายจุด จึงถูกตีความว่าเป็น วัสดุหลายผลึก
- ลวดลาย XRD โดยรวมสอดคล้องกับ modified-lead apatite แต่มีบางพีกเลื่อนไปยังมุมที่มากขึ้นและมีพีกใหม่ปรากฏขึ้นด้วย
- ผู้เขียนตีความการเลื่อนของพีกนี้ว่าเป็นหลักฐานของ การเปลี่ยนแปลงโครงสร้างโครงผลึก และการลดลงของค่าคงที่โครงผลึก
- ตัวอย่าง 1 มีโครงสร้างหกเหลี่ยมแบบ P63/m, 176 โดยมีค่าคงที่โครงผลึก a=9.843Å, c=7.428Å
- ค่าคงที่โครงผลึกของ lead apatite ที่ใช้เปรียบเทียบคือ a=9.865Å, c=7.431Å
- มีการเสนอว่าปริมาตรของตัวอย่าง 1 หดตัว 0.48% จากการแทนที่ Pb(M1) ด้วย Cu(M2)
- อธิบายว่า Pb10(PO4)6O เป็นฉนวน แต่ LA ที่เติม Cu คือ Pb10-xCux(PO4)6O เป็นตัวนำยิ่งยวดที่อุณหภูมิห้อง และเป็นโลหะเมื่ออยู่เหนือ Tc
ผลของ Meissner การลอยตัว และการวัดความต้านทาน
- ตัวอย่าง 2 และตัวอย่าง 3 ถูกวัด susceptibility ไดอะแมกเนติกแบบ ZFC/FC ตั้งแต่ -73.15°C(200K) ถึง 126.85°C(400K)
- ตัวอย่าง 2 เป็นตัวอย่างที่ได้จากภาชนะควอตซ์ภายใต้เงื่อนไขการเติมต่ำของ lead apatite
- ตัวอย่าง 3 เป็นตัวอย่างที่ผลิตจากวัตถุดิบที่มีความบริสุทธิ์สูงกว่า
- ที่ 20°C อัตราส่วนของ susceptibility เมื่อเทียบกับค่าไดอะแมกเนติกของ graphite คือประมาณ 5450 และ 22.7 ตามลำดับ
- ผู้เขียนมองว่าอัตราส่วนที่สูงนี้อธิบายได้ยากหากไม่ใช่การมีอยู่ของเฟสตัวนำยิ่งยวด
- ตัวอย่าง 4 เป็นตัวอย่างที่ผ่านการอบร้อนจากตัวอย่าง 2 และถูกเสนอว่าแสดง การลอยตัวแบบไม่สมบูรณ์ ที่อุณหภูมิห้องและความดันบรรยากาศ
- ค่าความต้านทานจำเพาะของตัวอย่าง 2 ถูกวัดด้วยวิธี 4-probe ที่กระแส 30mA และเกิดการกระโดดของความต้านทานใกล้ Tc=104.8°C(377.95K)
- เหนือ Tc จะแสดงลักษณะเชิงเส้นของโลหะที่เกิดจาก IMT
- ต่ำกว่า Tc จะปรากฏช่วงที่มองได้ว่าเป็นความต้านทาน 0 พร้อมสัญญาณลักษณะคล้าย noise ในบริเวณต่ำกว่าประมาณ 60°C
- ในช่วงประมาณ 60°C~90°C ความต้านทานเพิ่มขึ้นอย่างโมโนโทนิกตามอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น ซึ่งถูกตีความว่าบ่งชี้การพังทลายของ superconducting energy gap
- ในช่วงประมาณ 90°C~Tc แม้การเปลี่ยนแปลงของความต้านทานจะไม่ชัดเจน แต่มีคำอธิบายว่า dσ/dT แกว่งตัวในช่วงสุดท้ายของการพังทลายของ energy gap
- ช่วงความต้านทานเป็น 0 มีค่าเป็นประมาณ 88%(333K/378K) ของ Tc ในหน่วยเคลวิน และถูกเปรียบเทียบว่ามากกว่าค่าประมาณ 30% ของตัวนำยิ่งยวดอุณหภูมิต่ำทั่วไปประมาณ 3 เท่า
- ผู้เขียนตีความการมีอยู่ของช่วงความต้านทานเป็น 0 ว่าเป็นหลักฐานของ ตัวนำยิ่งยวดแบบ s-wave ต่างจาก pairing symmetry แบบ dx2-y2 ที่มี node
- เส้นโค้ง I-V ของตัวอย่าง 1 แสดงลักษณะเชิงเส้นของโลหะเมื่ออยู่เหนือ Tc และมีการเสนอว่ากระแส Tc ลดลงเมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น
- ในการวิเคราะห์เส้นโค้ง I-V ที่ 25°C ด้วยแกน y แบบลอการิทึม พบช่วงที่เมื่อกระแสเกินค่า threshold บางค่าแล้ว superconducting energy gap ถูกทำลายด้วย Joule heating ทำให้ความต้านทานเพิ่มขึ้น
1 ความคิดเห็น
ความคิดเห็นจาก Hacker News
อัปเดตล่าสุดระบุว่า มีการยืนยันไดอะแมกเนติซึมใน ตัวอย่างจำลอง LK-99 ขนาดเล็กมาก ผู้เขียนโพสต์ว่า Hao Wu นักวิจัยหลังปริญญาเอก และ Li Yang นักศึกษาปริญญาเอก ภายใต้การดูแลของศาสตราจารย์ Haixin Chang แห่ง Huazhong University of Science and Technology ได้ตรวจสอบยืนยันเป็นครั้งแรกว่าผลึก LK-99 ลอยตัวด้วยแม่เหล็กที่อุณหภูมิห้องโดยมีมุมลอยตัวมากกว่าตัวอย่างของ Sukbae Lee และคาดว่าจะช่วยทำให้ศักยภาพของการลอยตัวด้วยแม่เหล็กแบบตัวนำยิ่งยวดที่อุณหภูมิห้องโดยไม่สัมผัสเป็นจริงได้
อัปเดตเพิ่มเติมระบุว่า วิดีโอที่สองแสดงให้เห็นว่านี่ไม่ใช่ พาราแมกเนติซึม
https://www.bilibili.com/video/BV13k4y1G7i1/
เป็นคำแปลของ Targum ดูจากคอมเมนต์และวิดีโอแล้วเหมือนกำลังอ้างว่า อนุภาคระดับไมครอน ลอยตัวได้ แต่ก็ไม่แน่ใจว่าเป็นของปลอมหรือไม่
เนื้อหาคือในโครงสร้างผลึกมีตำแหน่ง Pb สองตำแหน่งที่ Cu สามารถเข้าไปแทนที่ได้ โดยตำแหน่งพลังงานต่ำไม่ทำให้เกิดอะไร ส่วนตำแหน่งพลังงานสูงเป็นตัวสร้างสภาพนำยิ่งยวด
https://arxiv.org/pdf/2307.16892.pdf
สุดท้าย การคำนวณที่นำเสนอที่นี่ชี้ว่า เมื่อ Cu เข้าไปแทนที่ในตำแหน่ง Pb(1) ที่เหมาะสม จะปรากฏคุณลักษณะสำคัญของสภาพนำยิ่งยวดอุณหภูมิสูง ได้แก่ d-manifold ที่แบนมากและแยกตัวโดดเดี่ยว รวมถึงความเป็นไปได้ของแม่เหล็ก ประจุ และโฟนอนที่ผันผวน ขณะที่เมื่อเข้าไปแทนที่ในตำแหน่ง Pb(2) อีกตำแหน่งหนึ่ง แม้จะเป็นตำแหน่งพลังงานต่ำกว่า ก็ไม่เห็นคุณสมบัติดังกล่าว ซึ่งบ่งชี้ว่าการจะได้ตัวอย่างตัวนำยิ่งยวดแบบ bulk จำเป็นต้องให้ Cu เข้าไปอยู่ในตำแหน่งที่ถูกต้อง อันเป็น โจทย์ยากด้านการสังเคราะห์
ถ้าสังเคราะห์วัสดุผิดพลาด เราควรคาดหวังว่าจะได้สภาพนำยิ่งยวด “นิดหน่อย” เช่น มีความต้านทานต่ำมากแต่ไม่ใช่ศูนย์ หรือว่าต้องตรงเป๊ะเท่านั้นถึงจะเป็นตัวนำยิ่งยวด และนอกนั้นก็มีความต้านทานปกติ? อีกอย่าง ในฟิสิกส์ ค่าอะไรที่เป็นศูนย์ดูเหมือนแทบเป็นไปไม่ได้ในความเป็นจริง เลยสงสัยว่าสภาพนำยิ่งยวดนี่เป็น 0.0000… จริง ๆ หรือแค่ใกล้ศูนย์มากจนทำตัวเหมือนความต้านทานศูนย์ แต่จริง ๆ แล้วยังมีความต้านทานอยู่นิดเดียว
อย่างแรก การสร้างและวัดตัวนำยิ่งยวดนั้นแม้แต่นักศึกษาปริญญาตรีก็ทำได้ แต่ถ้าจะอธิบายให้ได้ต้องระดับผู้ได้รับรางวัลโนเบล อย่างที่สอง ในทางทฤษฎี หากเข้าใจกลไกก็จะปรับปรุงได้ แต่ในวัสดุศาสตร์แทบทุกครั้งเราก็ไปถึงผลลัพธ์ที่ดีได้ด้วย การลองผิดลองถูก ล้วน ๆ สรุปคือผลกระทบน่าจะเป็นของจริง แต่คำอธิบายอาจไม่ใช่
ภาพที่ใช้เครื่อง electron paramagnetic resonance เหมือนเครื่องตรวจโลหะริมชายหาดมันตลกมาก จนกลับยิ่งรู้สึกว่าไม่ใช่ของปลอมไม่ได้แล้ว
ต้องจำไว้ว่านักวิทยาศาสตร์ก็เป็นมนุษย์ และอาจเกาะกระแสคำกล่าวอ้างที่กำลังฮิตเพื่อสร้างชื่อให้ตัวเองได้ ผมไม่ใช่ผู้เชี่ยวชาญ แต่วิดีโอเหล่านี้ดูไม่น่าเชื่อถือเลย และเปเปอร์ที่จำลอง LK-99 ก็ยังเป็นแค่การจำลองอยู่ดี ซึ่งด้วยการปรับพารามิเตอร์ก็สามารถชักนำให้ได้ผลลัพธ์แทบแบบไหนก็ได้
หากสามารถยกระดับประสิทธิภาพ พลังงาน และความน่าเชื่อถือของคอมพิวเตอร์ควอนตัมปัจจุบันได้ระดับหนึ่งหลักเท่าตัว เพียงเท่านั้นก็อาจผลักดันการค้นพบเทคโนโลยีในสาขาอื่น ๆ และสร้างวงจรความก้าวหน้าแบบเสริมตัวเองได้ ประเด็นไม่ใช่แค่รถไฟหรือชิป แต่คือศักยภาพในการแก้ปัญหาที่วัสดุนี้อาจมอบให้ ด้วยการปรับปรุงเทคโนโลยีที่สร้างและดูแลรักษายาก เช่น ถ้าเราค้นพบว่าการสื่อสารโทรจิตผ่านแผ่น prefrontal cortex ต้องใช้ตัวนำยิ่งยวดอุณหภูมิห้องในรูปเซรามิกขึ้นมาล่ะ? ฟังดูเป็นนิยายวิทยาศาสตร์ แต่ถ้าคิดถึงเครื่องจักรแก้ปัญหาที่เหนือกว่าความสามารถของสมองมนุษย์ในการรับรู้ปัญหาไปมาก เราก็ไม่มีทางรู้จริง ๆ ว่าจะมีอะไรเกิดขึ้น
กลุ่ม LK-99 ปล่อย v2 ในวันเสาร์ถัดมาอีกหนึ่งสัปดาห์ และมีความเป็นไปได้ว่าจะยังอัปเดตต่อไป หากมองในบริบทว่าเป็นการเผยแพร่ก่อนกำหนด จุดแปลก ๆ หลายอย่างในบทความทั้งสองฉบับก็อธิบายได้มากขึ้น บทความแรกคือ “The First Room-Temperature Ambient-Pressure Superconductor” มีผู้เขียน 3 คนคือ Sukbae Lee, Ji-Hoon Kim, Young-Wan Kwon และมีไทม์สแตมป์วันเสาร์ที่ 22 กรกฎาคม 2023 เวลา 07:51:19 UTC [1] บทความที่สองคือ “Superconductor Pb10−xCux(PO4)6O showing levitation at room temperature and atmospheric pressure and mechanism” มีผู้เขียน 6 คนคือ Sukbae Lee, Jihoon Kim, Hyun-Tak Kim, Sungyeon Im, SooMin An, Keun Ho Auh ถูกอัปโหลดในวันเสาร์ที่ 22 กรกฎาคม 2023 เวลา 10:11:28 UTC ช้ากว่าบทความแรก 2 ชั่วโมง 20 นาที และอัปเดตในวันเสาร์ที่ 29 กรกฎาคม เวลา 01:53:47 UTC
ทั้งสองบทความมีผู้เขียนลำดับแรกเป็น Sukbae Lee และผู้เขียนลำดับที่สองเป็น Jihoon Kim โดยสังกัดระบุว่าเป็น “Quantum Energy Research center, Inc.” ในกรุงโซล ในบทความที่อัปโหลดก่อน Young-Wan Kwon เป็นผู้เขียนลำดับที่สาม แต่ในบทความที่สองไม่มีชื่อเขา และมีผู้เขียนเพิ่มอีก 4 คนจากหลายสังกัด บทความที่สองดูเหมือนเขียนด้วย LaTeX ส่วนบทความแรกดูเหมือนเขียนด้วย Word ชื่อเรื่องและบทคัดย่อของบทความแรกระบุอย่างชัดเจนว่า LK-99 เป็นตัวนำยวดยิ่งที่อุณหภูมิห้อง แต่ชื่อเรื่องและบทคัดย่อของบทความที่สองไม่ได้ระบุเช่นนั้นอย่างชัดเจน อย่างไรก็ตามในเชิงถ้อยคำก็มีนัยว่ามอง LK-99 เป็นตัวนำยวดยิ่ง
ข้อกล่าวหาใน [3] คือ Young-Wan Kwon เผยแพร่บทความแรกโดยไม่ได้รับความยินยอมจากสมาชิกที่เหลือของทีม LK-99 ใส่ชื่อตัวเองเป็นผู้เขียนลำดับที่สาม และตัดผู้เขียนอีก 4 คนออกไป คำอธิบายคือหลังจากนั้นสมาชิกที่เหลือของทีม LK-99 จึงรีบนำข้อมูลที่มีใส่ลงในบทความที่สองและเผยแพร่ในอีก 2 ชั่วโมงถัดมา [4] ถ้าเป็นเช่นนี้ก็อธิบายได้ว่าทำไมจึงมีบทความสองฉบับจากกลุ่มเดียวกันขึ้นในวันเดียวกัน ทำไมรายชื่อผู้เขียนจึงต่างกัน และทำไมมีการอัปเดตเฉพาะบทความที่สอง ไม่ใช่บทความแรก ผมไม่ใช่ผู้เชี่ยวชาญในสาขานี้ และอ่านบทความแต่ละฉบับเพียงครั้งเดียว แต่คิดว่าข้อผิดพลาดและส่วนที่ดูยุ่งเหยิงจำนวนมากในบทความก็น่าจะอธิบายได้จากบริบทนี้
ดังนั้นผมจึง มองโลกในแง่ดีอย่างระมัดระวัง ว่าการค้นพบนี้อาจเป็นของจริง [5] ณ คืนวันจันทร์ บทความบน arXiv สอดคล้องกับภาพของกลุ่มวิจัยที่ประสบความสำเร็จในการสร้างและระบุตัวนำยวดยิ่งที่อุณหภูมิห้องผ่านกระบวนการผลิตที่ยุ่งยาก แต่ถูกบังคับให้เผยแพร่ก่อนกำหนด หลักฐานยังห่างไกลจากการสรุปได้ว่า LK-99 เป็นตัวนำยวดยิ่ง แต่ความล้มเหลวในการทำซ้ำเพียงครั้งเดียวก็ไม่ได้พิสูจน์ว่า LK-99 ไม่ใช่ตัวนำยวดยิ่งเช่นกัน หากกระบวนการผลิตยุ่งยาก การมีการทำซ้ำที่ล้มเหลวหลายสิบครั้งและการทำซ้ำที่สำเร็จไม่กี่ครั้งก็เป็นเรื่องธรรมชาติ
อัปเดตตามเวลาคืนวันจันทร์ในสหรัฐฯ มีบทความเพิ่มเติมเกี่ยวกับข้อกล่าวอ้างของ LK-99 อีกสองฉบับ ทำให้รวมเป็นสี่ฉบับ บทความที่สามเป็นความพยายามที่ล้มเหลวในการทำซ้ำผลการทดลองของกลุ่ม LK-99 ชื่อเรื่องคือ “Semiconducting transport in Pb10-xCux(PO4)6O sintered from Pb2SO5 and Cu3P” ผู้เขียนทั้ง 9 คนสังกัดภาควิชาวัสดุศาสตร์ของ Beihang University ในปักกิ่ง และมีไทม์สแตมป์วันจันทร์ที่ 31 กรกฎาคม เวลา 16:13:05 UTC [6] บทความที่สี่เป็นการจำลอง LK-99 ซึ่งสังเกตเห็นความคล้ายคลึงระหว่าง LK-99 กับวัสดุตัวนำยวดยิ่งอุณหภูมิสูงชนิดอื่น ๆ ชื่อเรื่องคือ “Origin of correlated isolated flat bands in copper-substituted lead phosphate apatite” ผู้เขียนหนึ่งคนสังกัดฝ่ายวัสดุศาสตร์ของ Lawrence Berkeley National Lab ในแคลิฟอร์เนีย และเผยแพร่เมื่อวันจันทร์ที่ 31 กรกฎาคม 2023 เวลา 17:58:17 UTC [7]
[1] https://arxiv.org/abs/2307.12008
[2] https://arxiv.org/abs/2307.12037
[3] ความคิดเห็นนี้เดิมเขียนเป็นคำตอบต่อโพสต์ต่อไปนี้: https://news.ycombinator.com/item?id=36952499
[4] อย่างไรก็ตาม ดูเหมือนว่าสาธารณะก็ยังไม่รู้ว่าผู้เขียนทั้งหมดเห็นชอบกับการเผยแพร่บทความที่สองหรือไม่ อาจเป็นบางส่วนของกลุ่มที่รีบปล่อยออกมา หรืออาจเป็นไปได้พอ ๆ กันว่าผู้เขียนคนหนึ่งอัปโหลดเองโดยลำพัง
[5] คำว่า มองโลกในแง่ดีอย่างระมัดระวัง จริง ๆ แล้วหมายถึง “ตื่นเต้นและกังวลมากจนเทียบไทม์สแตมป์บน arXiv ถึงตี 3”
[6] ลิงก์ arXiv: https://arxiv.org/abs/2307.16802
ลิงก์ HN": https://news.ycombinator.com/item?id=36951140
[7] arXiv: https://arxiv.org/abs/2307.16892
HN: https://news.ycombinator.com/item?id=36951815
ผมไม่รู้ว่า Kwon ต้องการอะไรจริง ๆ จากความวุ่นวายครั้งนี้ แต่ดูเหมือนชัดเจนว่า Kwon กับผู้เขียนคนอื่น ๆ มีช่องว่างขนาดใหญ่อยู่ก่อนแล้ว และ “การรั่วไหล” ครั้งนี้ทำให้ช่องว่างนั้นปรากฏขึ้นมาพร้อมกับ LK-99
[1] ถูกลบไปแล้ว แต่มีภาพหน้าจออยู่ที่อื่น และคำอธิบายเองยังอยู่ที่นี่: https://gall.dcinside.com/mgallery/board/view/?id=thesingularity&no=178098
ถ้าเรื่องนี้นำไปสู่รางวัลโนเบลจริง ๆ ก็หวังว่าจะคำนึงถึงน้ำใจนักกีฬาด้วย
เครือข่ายไฟฟ้าไร้การสูญเสียทั่วโลก รถไฟความเร็วสูง โรงไฟฟ้าฟิวชัน และรถยนต์บินได้ ฟังดูเจ๋งมาก แน่นอนว่าต้องอยู่บนสมมติฐานว่าวัสดุนั้นเป็นของจริงและวันหนึ่งสามารถผลิตจำนวนมากได้ ก่อนถึงตอนนั้นคงขอมองอย่างกังขาไว้ก่อน
ไม่คิดว่า “Renegade Researcher” จะเป็นคำที่ใช้ได้จริง
ยังไงก็เป็นแค่ preprint เท่านั้น มันสำคัญขนาดนั้นเลยหรือ
ยังไม่มี peer review และสำหรับข้ออ้างการค้นพบ หลักฐานจากห้องแล็บ น่าจะสำคัญกว่า preprint มากไม่ใช่หรือ
อยากรู้ความหมายโดยทั่วไปของตัวนำยิ่งยวดที่อุณหภูมิห้อง รู้แค่ว่าโดยปกติต้องใช้ อุณหภูมิต่ำมาก แต่ในทางปฏิบัติแล้วมันมีความหมายอย่างไรบ้าง
นั่นหมายถึงต้องปล่อยกระแสไฟมหาศาลผ่านวงจรทรงวงแหวนขนาดใหญ่ ซึ่งถ้าทำโดยไม่มีตัวนำยิ่งยวด ความร้อนจะมากจนทั้งระบบละลายไปหมด มีความพยายามสร้างด้วยตัวนำยิ่งยวดที่มีอยู่แล้ว แต่พวกนั้นต้องใช้อุณหภูมิเย็นจัดหรือความดันสูงมาก วัสดุนี้อาจเป็นตัวนำยิ่งยวดที่ราคาถูกและอยู่ได้ที่อุณหภูมิ-ความดันปกติ แม้อาจมีข้อบกพร่องเกินกว่าจะใช้กับเครื่องปฏิกรณ์ฟิวชันได้โดยตรง แต่ก็อาจบอกเราได้ว่าจะสร้างตัวนำยิ่งยวดที่ดีกว่าอย่างไร
ข้อความต่อไปนี้ในสิทธิบัตรค่อนข้างชี้นำมากถ้ารู้เรื่องการผลิตเซมิคอนดักเตอร์: “In addition, various energy sources used for deposition are not limited to chemical vapor deposition (CVD) using heat, but atomic layer deposition (ALD), sputtering, and thermal evaporation, e-beam evaporation, molecular beam epitaxy (MBE), pulsed laser deposition (PLD), etc. are also included without limitation as long as the raw material can be deposited.”
วิธีที่ระบุไว้เป็นวิธีที่ใช้ในการนำวัสดุเข้าสู่เวเฟอร์ในการผลิตเซมิคอนดักเตอร์ การที่เอกสารประชาสัมพันธ์ของบริษัทบอกว่าความต้านทาน “ต่ำกว่าทองแดง 1/10^4” ก็สำคัญเช่นกัน เพราะปัจจุบันทองแดงถูกใช้เป็นตัวนำในชิป ก่อนหน้านี้เคยเป็นอะลูมิเนียม และเรื่องนั้นเองก็น่าสนใจ: https://en.wikipedia.org/wiki/Copper_interconnects
https://patents.google.com/patent/WO2023027537/en
ตามทฤษฎีแล้ว อาจมีคอมพิวเตอร์บ้าบอที่ปล่อยกระแส 1000GW แล้วยังไม่ร้อน รถยนต์บินได้ และสายส่งไฟฟ้าที่ไม่มีการสูญเสียระหว่างทางได้ นั่นจึงทำให้การบอกว่ามันเป็นไปได้ในสภาพปกติดูเหลือเชื่ออยู่เหมือนกัน การทำให้วัสดุเย็นจนเกือบที่สุดเพื่อไม่ให้ขัดขวางกระแส หรือบีบอัดจนแทบเคลื่อนไหวไม่ได้จนกลายเป็นสถานะแปลก ๆ ยังพอเข้าใจได้ แต่ถ้าวางไว้ในห้องธรรมดาเฉย ๆ ได้ มันต้องเป็นวัสดุที่บ้าสุด ๆ
ไม่ค่อยรู้ฟิสิกส์ แต่สงสัยว่ามีเหตุผลอะไรที่ต้องอยากได้ superconductivity เป็นพิเศษไหม แค่ตัวนำราคาถูกและนำไฟฟ้าดีมาก ๆ ก็พอไม่ใช่หรือ และแม้ LK-99 จะเป็นตัวนำยิ่งยวด ก็ไม่ได้แปลว่า มีประโยชน์กับคอมพิวติ้ง ใช่ไหม
น่าจะมีวัสดุที่นำไฟฟ้าดีกว่าซิลิคอนแน่นอน แต่ก็อาจใช้ในชิปไม่ได้เพราะคุณสมบัติเชิงกลหรือคุณสมบัติทางกายภาพอื่น ๆ
ปัญหาตรงนี้คือสายเชื่อมทั่วไปที่อยู่ระหว่างทรานซิสเตอร์ ซึ่งโดยมากเป็นสายทองแดง จะสะสมความร้อนทุกครั้งที่มีกระแสไหล สิ่งนี้จำกัดว่าเราจะใส่สายเชื่อมในชิปได้หนาแน่นแค่ไหน ถ้ามีตัวนำยิ่งยวด จะทำให้ไม่เพียงแต่โปรเซสเซอร์ที่เล็กและเร็วขึ้นมากเป็นไปได้ แต่ยังมีดีไซน์จำนวนมากที่ไม่ต้องระบายความร้อนด้วย ลองจินตนาการชิปกินไฟระดับสัตว์ประหลาดอย่าง RTX 4090 อยู่ในมือถือแล้วรัน LLM รุ่นล่าสุดแบบ local ได้ นี่คือสิ่งที่เดิมพันอยู่ และเป็นเหตุผลที่ทุกคนอยากเป็นผู้เขียนบทความต้นฉบับ
MRI อาจถูกลง เล็กลง และพบได้ทั่วไปมากขึ้นมากถ้ามีตัวนำยิ่งยวดที่อุณหภูมิห้อง รถไฟแมกเลฟสามารถ “ลอย” วัตถุได้ด้วย Meissner effect ที่ตัวนำยิ่งยวดผลักสนามแม่เหล็ก ทำให้แรงเสียดทานต่ำและประสิทธิภาพพลังงานสูงมาก ควอนตัมคอมพิวติ้งส่วนใหญ่ต้องการตัวนำยิ่งยวดที่ถูกทำให้เย็นในดีไซน์ของมัน และสำหรับคอมพิวเตอร์ควอนตัมแบบพกพาหรือชิปควอนตัมที่ติดข้างคอมพิวเตอร์เดิม ตัวนำยิ่งยวดที่อุณหภูมิห้องแทบจะเป็นสิ่งจำเป็น ลองนึกถึงสเกลที่แบตเตอรี่ยุคใหม่ทำให้ทุกอย่างตั้งแต่รถ EV ไปจนถึงสมาร์ทโฟนเป็นไปได้ สเกลของนวัตกรรมทางเทคโนโลยีที่จะสร้างขึ้นบนสิ่งนี้ก็อาจอยู่ระดับนั้น
สิ่งสำคัญคือ การลงทุนและความสนใจ ที่จะตามมาหลังจากมีการค้นพบวัสดุแบบนั้นที่ตรวจสอบได้จริง กระแสวิจัยขนาดมหึมาจะต้องให้กำเนิดวัสดุตัวเลือกที่ดีกว่าแน่นอน เป้าหมายสุดท้ายในอุดมคติคือวัสดุที่ใช้เหมือนเทปตัวนำยิ่งยวดที่มีอยู่แล้ว แต่ทำงานได้โดยไม่ต้องทำความเย็น และถ้าเป็นไปได้ก็ไม่มีพิษ
เมื่อดูว่าบริษัทนี้พัฒนา ฟิล์มบางด้วยวิธี deposition โดยเฉพาะ ก็น่าจะมองได้ว่าคอมพิวติ้งคือการใช้งานที่ตั้งใจไว้ รายละเอียดดูได้จากคอมเมนต์อื่น ๆ
ไม่รู้ว่าคุณภาพรูปและชาร์ตแย่ขนาดนี้เป็นเรื่องปกติหรือเปล่า ถ้าเป็นอุปกรณ์วัด ก็น่าจะ export เป็น CSV ได้อย่างน้อย แล้วสร้าง กราฟที่สร้างจากภายนอก ให้เรียบร้อย แทนที่จะใช้ภาพเหมือนสกรีนช็อตพิกเซลแตก
ไม่รู้เรื่องตัวนำยิ่งยวดกับวัสดุศาสตร์เลย ใครช่วยสรุปความแตกต่างระหว่างบทความต้นฉบับกับบทความฉบับนี้ได้ไหม? ไม่เอาคำตอบจาก ChatGPT
จากที่ผมดูแล้ว lifthrasiir น่าจะพูดถูกในประเด็นนี้: https://news.ycombinator.com/item?id=36953052