韓国の科学者3人が、室温と大気圧の両方で機能する超伝導体を開発したと主張している。もしこれが確認されれば、革命的な進歩となる。
超伝導体は、実質的に抵抗なく電気を伝導するため、エネルギー損失はほぼゼロですが、通常、機能するには極度の低温と圧力が必要です。プレプリント論文の中で、この3人の研究者は、圧力室を必要とせずに127℃（261°F）以下のあらゆる温度で超伝導を示す、LK-99と名付けられた鉛アパタイトの改良型を作製できたと述べています。
このような超伝導体は、その物理的特性がすべて良好であれば有用となる可能性があります。例えば、デジタル電子機器の高速化に利用でき、パソコンの性能向上につながります。また、ヘリウム不足の原因となっている極度の冷却を必要とせず、MRI装置にも使用できます。LK-99のような超伝導体は、磁気浮上式鉄道や核融合炉の強力な磁石の代替となる可能性があります。そしてもちろん、超高効率送電線を実現できる可能性も秘めています。
科学者らによると、LK-99中の鉛の一部を銅イオンに置換することで、材料の体積がわずかに減少し、微細な構造歪みが生じる。この歪みが超伝導量子井戸の形成につながる。研究者らによると、この量子井戸こそが超伝導を実現するための鍵となる。また、この材料は緩和して超伝導性を失うこともない。
彼らの論文では、マイスナー効果によって超伝導物質の薄片が通常の磁石から部分的に浮上する様子が示されています。磁石の表面の欠陥により完全には浮上していませんが、これはあくまで学術研究であり、商用製品ではありません。既にいくつかの特許出願が提出されていると承知しています。
LK-99 論文に添付されているビデオの静止画。室温・大気圧下で通常の磁石から浮上する LK-99 超伝導体と思われるものを示しています。クリックして拡大
従来の超伝導体を活性化するには、非常に厳しい物理的条件が必要となるため、その用途は大型またはかさばる装置や実験システムなどに限られています。韓国の量子エネルギー研究センターのSukbae Lee氏とJi-Hoon Kim氏、そして高麗大学KU-KIST融合科学技術大学院のYoung-Wan Kwon氏の3人の研究者は、そうした時代は終わりを迎えるかもしれないと示唆しています。
「あらゆる証拠と説明から、LK-99は初の室温・大気圧超伝導体であることがわかる」と3人は論文で主張した。
「私たちの新たな開発は、人類にとって新たな時代を切り開く、全く新しい歴史的出来事となると信じています。」大げさに言うつもりはありません。
私たちの知る限り、彼らの研究はまだ査読付き学術誌に受理されておらず、掲載もされていません。彼らにさらなるコメントを求めています。
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レジスター紙は、LK-99の論文について複数の物理学部や研究所に意見を求めた。その見解をお伝えする。英国オックスフォード大学材料科学部のスザンナ・スペラー教授とクリス・グローヴナー教授は、以前i紙に対し、韓国チームの主張には疑問があると語っていた。
「これらのサンプルが超伝導性を示す説得力のある証拠を示したと断言するのは時期尚早だ」と二人は述べた。論文自体は興味深いものだが、結果は完全に納得できるものではないと付け加えた。
LK-99の超伝導性を確かめるために必要な2つの重要なデータポイント、すなわち磁化の変化と熱容量は、3人が提示したデータには示されていないとスペラー教授とグローヴナー教授は主張した。
英国ブリストル大学の物理学者スヴェン・フリーデマン氏も同様の評価を示し、韓国の論文には重要な証拠が欠けていると述べた。フリーデマン氏はまた、磁場の放出によるマイスナー効果による浮遊を示すと主張する研究中の映像が、超伝導以外の発生源によっても引き起こされる可能性について疑問を呈した。
だから、少なくとも今のところは、興奮を抑えてください。
しかし、研究チームの結論が真実かどうかを知るには、そう長く待つ必要はないかもしれない。LK-99の作製を詳述した付随論文の中で、研究チームは、この革命的な物質を合成するのに数日と簡素な実験器具しか必要なかったと主張している。
2 番目の論文には、米国ウィリアムズバーグのウィリアム・アンド・メアリー大学の物理学教授であり、引用数の多い学者であるヒョンタク・キム氏を含む、数名の名前が付け加えられていることに私たちは注目している。
興味を持った物理学者がこれらの主張を検証してみると、この研究が画期的なものではなく誇大宣伝であるかどうかがすぐにわかるかもしれません。®
ここでは懐疑的になるのは健全なことだ
私たちは以前にもこの道を歩んできた。今週ネイチャーのニュースチームが記録したように、何人かの科学者がこの種の電気の聖杯を発見したと自慢していた。
例えば、米国ロチェスター大学の物理学者ランガ・ディアス氏は、 2020年にネイチャー誌に論文を発表し、その中で、彼と仲間の研究者たちは、極度の圧力下で炭素、硫黄、水素の組み合わせから室温超伝導体を生成したと主張した。
ネイチャー誌は昨年末、他の人が結果を再現できなかったことで疑問が生じ、実験から収集された生データがどのように処理されたかについて懸念が生じたため、この論文を撤回した。
現在、フィジカル・レビュー・レターズ（PRL）は、ディアス氏の2本目の論文（二硫化マンガンの電気的特性に関するもの）の撤回を準備しているという。ネイチャー誌によると、PRLは最初の撤回によって生じた懸念に加え、データの捏造と改ざんの疑惑についても調査を進めているという。
これらの調査により、ディアス氏らによる3番目の論文に対する精査が再燃した。3月に盛大に発表されたこの論文で、ディアス氏らはルテチウム、水素、窒素からなる材料において、常圧付近および室温での超伝導を発見したと主張した。
ディアス氏は不正行為を否定し、ネイチャー誌の記者に対し声明で次のように述べた。「私たちの研究において、データの捏造、操作、その他の科学的不正行為は一切行われていないと確信しています。今回の挫折にもかかわらず、私たちは研究を継続する意欲を失っていません。」
ディアスの研究に関する調査とLK-99の超伝導論文との間には関連性はない。
