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Das Geheimnis von LK-99: Kann dieses Material bei Raumtemperatur wirklich supraleitend sein?
Seit die koreanischen Wissenschaftler Lee Seok-bae und Kim Ji-hoon im Jahr 1999 ihre Forschungsergebnisse zu LK-99 veröffentlichten, hat diese grauschwarze polykristalline Verbindung eine Reise der Beobachtung, Erforschung und Kontroverse durchlaufen. Berichten zufolge wurde das Material im Juli 2023 als erster entdeckter Supraleiter bei Raumtemperatur bekannt gegeben, was sofort große Aufmerksamkeit in der wissenschaftlichen Gemeinschaft und der breiten Öffentlichkeit auf sich zog, aber auch die damit verbundenen Zweifel und Herausforderungen mit sich brachte. Die Kernstruktur dieses Materials besteht aus kupferdotiertem Blei-Sauerstoff-Chalkanthit, das einen potenziellen Anwendungswert hat, aber was ist wahr?
LK-99 gilt als neuer Supraleitertyp, der eines Tages Bereiche wie Energieübertragung und Magnetschwebebahn maßgeblich verändern könnte.
Die chemische Zusammensetzung von LK-99 ist ungefähr Pb9Cu(PO4)6O, was der Struktur von reinem Bleichalkanthit ähnelt und durch ein einfaches chemisches Syntheseverfahren hergestellt werden kann. Das Forschungsteam von Li Shipei veröffentlichte 1999 erstmals eine Methode zur Synthese des Materials, doch im Juli 2023 veröffentlichten sie einen Vorabdruck, der zeigte, dass LK-99 bei Raumtemperatur und Temperaturen von bis zu 400 K supraleitende Eigenschaften aufweist, was überraschend ist. Die Leute sind überrascht.
Als die Aufmerksamkeit zunahm, versuchten viele Forschungsteams, die Ergebnisse der Studie zu reproduzieren. Von Juli bis August berichteten viele Labore rasch über ihre vorläufigen Ergebnisse, doch der anfängliche Konsens deutete darauf hin, dass LK-99 bei Raumtemperatur möglicherweise kein Supraleiter, sondern in seinem reinen Zustand eher ein Isolator sei. Bald darauf wurden verschiedene nicht supraleitende ferromagnetische und diamagnetische Phänomene beobachtet, von denen einige Forscher glaubten, dass sie durch beim Herstellungsprozess entstandene Kupfersulfidverunreinigungen verursacht würden.
Obwohl die Entdeckung einige starke diamagnetische Eigenschaften aufwies, von denen einige schnell als Anzeichen für Supraleitung fehlinterpretiert wurden, konnten in der gesamten Reihe der Versuchsberichte keine klaren supraleitenden Merkmale wie Nullwiderstand, sinkender Schneider-Effekt oder Josephson-Effekt usw. beobachtet werden. Die wissenschaftliche Gemeinschaft stellt die supraleitenden Eigenschaften von LK-99 grundsätzlich in Frage und weist darauf hin, dass es keine theoretische Grundlage für diese supraleitenden Phänomene gibt.Gegenstimmen weisen darauf hin, dass die Frage, ob dieses Material tatsächlich supraleitende Eigenschaften aufweist, noch weiterer wissenschaftlicher Überprüfung und experimenteller Unterstützung bedarf.
Während des Validierungsprozesses wurden verschiedene Versuchsaufbauten und Proben sorgfältig untersucht. Dies führte zu einer Reihe von Überlegungen, wobei viele Forscher die spezifische Struktur von LK-99 in Frage stellten, die ursprünglich beschrieben wurde, und verschiedene Möglichkeiten vorschlugen. Aufgrund zahlreicher fehlgeschlagener Replikationsexperimente und fehlender Unterstützung durch Fachkollegen stießen die Behauptungen von LK-99 zur Supraleitung auf zunehmende Skepsis und Kritik.
Viele Wissenschaftler fordern mittlerweile eine gründlichere Auswertung dieser vorläufigen Ergebnisse und eine Vermeidung der übertriebenen Aufwertung unbewiesener wissenschaftlicher Entdeckungen.
Was die soziale Reaktion angeht, verbreitete sich der Bericht von LK-99 in den sozialen Medien schnell wie ein Lauffeuer und hatte enorme Auswirkungen. Aufgrund des Interesses der Anleger kam es bei einigen Technologiewerten kurzzeitig zu einer Kurserholung, doch die anhaltende Skepsis ließ die Begeisterung schnell wieder verfliegen. Als immer mehr Berichte über Fehlschläge ans Licht kamen, wurde den Anlegern und der Öffentlichkeit allmählich klar, dass die Erwartungen an das Material vielleicht zu optimistisch gewesen waren.
Derzeit wird an LK-99 noch geforscht und viele Wissenschaftler hoffen, seine wahren Eigenschaften besser zu verstehen und herauszufinden, ob es noch weitere ungelöste physikalische Mechanismen gibt. Wird es im Laufe der Zeit möglich sein, Supraleiter zu finden, die bei Raumtemperatur funktionieren, oder ist LK-99 nur ein weiterer unerfüllter Traum in der Geschichte der Wissenschaft?
