LK-99

LK-99

Tanımlayıcılar
3D model (JSmol)	İnteraktif Görsel 28 Temmuz 2023 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi.
InChI InChI=1S/Cu.6H3O4P.O.9Pb/c;6*1-5(2,3)4;;;;;;;;;;/h;6*(H3,1,2,3,4);;;;;;;;;;/q+2;;;;;;;-2;9*+2/p-18 Key: KZSIWLDFTIMUEG-UHFFFAOYSA-A
SMILES [Pb+2].[Pb+2].[Pb+2].[Pb+2].[Pb+2].[Pb+2].[Pb+2].[Pb+2].[Pb+2].[Cu+2].O=P([O-])([O-])[O-].O=P([O-])([O-])[O-].O=P([O-])([O-])[O-].O=P([O-])([O-])[O-].O=P([O-])([O-])[O-].O=P([O-])([O-])[O-].[O-2]
Özellikler
Kimyasal Formül	CuO25P6Pb9
Molar Mass	2514.2 g·mol−1
Görünüş	Gri, siyah ve katı
Yapı
Kristal Yapı	Altıgen
Space group	P63/m
Point group	176
Lattice constant	a = 9.843 Å, c = 7.428 Å
Aksi belirtilmedikçe, veriler standart hallerinde (25 °C [77 °F], 100 kPa) malzemeler için verilmiştir.

LK-99, gri-siyah görünüme sahip, ideal bir ortam basıncı ve oda sıcaklığı süper iletkenidir. LK-99, kurşun - apatitten hafifçe değiştirilmiş altıgen bir yapıya sahiptir ve 400 Kelvin (127 °C; 260 °F) altında, bir süper iletken olarak işlev gördüğü iddia edilmektedir. Materyal, Kore Bilim ve Teknoloji Enstitüsü'nden (KIST), Sukbae Lee ve arkadaşlarından oluşan bir ekip tarafından araştırıldı. 26 Temmuz 2023 itibarıyla, LK-99'un keşfi hakem denetimi tarafından incelenmedi veya bağımsız olarak çoğaltılmadı.

LK-99'un kimyasal bileşimi yaklaşık olarak Pb₉Cu(PO₄)₆O'dur, öyle ki Pb(2) iyonlarının yaklaşık dörtte biri Cu(II) iyonları ile değiştirilir. Pb2 ⁺ iyonlarının Cu2 ⁺ iyonlarıyla bu kısmi yer değiştirmesinin hacimde %0,48'lik bir azalmaya neden olduğu ve malzeme içinde iç gerilim oluşturduğu söylenmektedir.

İç gerilimin, süper iletken bir kuantum kuyusu (SQW) oluşturan Pb(1) ile fosfat ([PO ₄ ] ³⁻ ) içindeki oksijen arasında bir kuantum kuyusu heterobağlantısına neden olduğu iddia edilmektedir. Lee ve diğerleri, LK-99'u manyetik olmayan bakır örneğine uygulamak için kimyasal buhar biriktirme kullanıldığında, LK-99'un bir manyetik alana (Meissner etkisi) bir tepki gösterdiğini iddia ediyor. Saf kurşun-apatit bir yalıtkandır, ancak Lee ve diğerleri, LK-99'u oluşturan bakır katkılı kurşun-apatitin bir süper iletken veya daha yüksek sıcaklıklarda bir metal olduğunu iddia etmektedir.

Sukbae Lee (Korece: 이석배) ve Ji-Hoon Kim (Korece: 김지훈) LK-99 malzemesini sentezlemek için bir yöntem bulur. Kurşun(II) oksit (PbO) ve Kurşun(II) sülfat (Pb(_S04 )) tozlarının 1:1 oranında karıştırılmasından Lanarkit üretmi ve ardından 24 saat boyunca 725 °C'de (1.000 K; 1.340 °F) ısıtılmasıyla hava:

PbO + Pb(SO ₄ ) → Pb ₂ (SO ₄ )O

Ek olarak, Bakır (I) fosfit (Cu3P), Bakır (Cu) ve Fosfor (P) tozlarının sızdırmaz bir tüp içinde 10-3 torr'da vakumda karıştırılması ve 550 °C'de (820 K; 1,000 °F) 48 saat ısıtılmasıyla üretildi:

Cu + P → Cu ₃ P

Lanarkite ve Bakır fosfit kristalleri bir toz haline getirildi, 1:1 mol oranında karıştırıldı, 10-3 torr vakumda kapalı bir tüpe yerleştirildi ve 925 °C'ye (1,200 K; 1,700 °F) kadar ısıtıldı. 5‒20 saat aralığı boyunca (0,9<x<1,1):

Pb ₂ (SO ₄ )O + Cu ₃ P + O ₂ (g) → Pb _10-x Cu _x (PO ₄ ) ₆ O + S (g)↑

LK-99 ismi, ikisi Discovers Dr. Lee ve Dr. Kim'in baş harflerinden ve Discovery Year'dan (1999) gelmektedir. Çift 1990'larda Kore Üniversitesi'nde Profesör Choi Dong-Shik (Korece: 최동식) ile beraber çalışıyordu.

Bulgular ilk olarak 2020'de Nature'a sunuldu, ancak Nature'ın Ranga P. Dias tarafından yayınlanan (sahte) süperiletken araştırması konusundaki çekinceleri nedeniyle geri çevrildi. 2021'de bir patent başvurusu yapıldı ve 3 Mart 2023'te kabul edildi. Kuantum Enerjisi Araştırma Merkezi tarafından 4 Nisan 2023'te "LK-99" için bir Kore ticari marka başvurusu yapıldı. Bulgular, incelenmesi için 23 Temmuz 2023'te American Institute of Physics tarafından yayınlanan hakemli, açık erişimli bir bilimsel dergi olan APL Materyaller dergisine gönderilmiştir.