LK-99論文第三作者Hyun-Tak Kim教授解析LK-99超導原理

 近日，韓國超導團隊的金玹卓（Hyun-Tak Kim，音譯）教授受邀接受知名YouTube頻道Seize的專訪，揭開了他們嶄新的超導技術LK-99的神秘面紗，並深入探討了相關的科學問題。在這場引人入勝的訪談中，金教授毫無保留地分享了關於LK-99的各種資訊，從他如何加入研究團隊，到他對超導體特性以及LK-99全懸浮問題的獨到見解，乃至對LK -99超導現象原理的深入剖析。以下即為他在訪談中所做出的深入解答。

Seize的專訪

問：視頻中的LK-99為什麼沒有全懸浮？

答：LK-99的超導結構是一維的，這在平面上呈現出一條線的形狀。這樣的一維結構在平面上的表現不同於其他維度的材料。
金教授指出，將一維材料放在平面上，其兩側是非金屬材料，這導致了測量時需要同時考慮兩種不同物質的影響。
他進一步解釋道，由於這樣的結構不易實現均衡的樣本，因此即使未來進行技術改進，也難以實現像二維和三維超導體那樣的全懸浮狀態。
不過，金教授也提到未來可能通過技術改進，稍微增加LK-99的懸浮性能，但仍難以達到其他維度超導體的水平。他呼籲，這需要進一步的技術研發。

問：您是如何參與這項研究的？

答：金教授透露，當他的超導論文在2021年發表時，LK團隊致電給他，表示他們似乎成功開發出了超導體。
雖然LK團隊在實驗方面有所突破，但在理論部分存在困難，無法理解超導原理。
由於金教授的專業領域涵蓋了相關知識，因此LK團隊找到了他，並通過電話交流開始了合作。

問：您怎麼知道它是不是超導體？

答：金教授解釋，確認材料是否超導的關鍵在於觀察Gap（能隙）和no Gap之間的電阻變化。
當電阻在Gap和no Gap之間出現不連續的跳變時，才能確定是否存在超導現象。
金教授指出，材料是否超導與電阻的變化方向有關，若往電阻下降的方向跳變，則表明超導，反之則是絕緣體。
對於一維超導結構，可能會出現抗磁不超導或超導不抗磁等情況，這使得判斷更具挑戰性。

（原文引用來自Youtube頻道Seize的訪問紀要。本文為整理編寫）

心得與解析整理：

抗磁不超導的原因：
抗磁不超導現象通常與結構的形狀有關。如果一維結構只有環形，這種配置會導致抗磁不超導，因此無法實現零電阻。

超導不抗磁的原因：
超導不抗磁的現象是由於一維結構內的電子只能在一個方向上流動，因此無法產生渦流（vortex），進而無法產生對抗外部磁場的磁場分佈，導致超導不抗磁。

不抗磁也不超導的原因：
一維結構在材料裡不成環也不成線，無法形成具有超導或抗磁性質的結構。一維結構在LK-99裡成一座座孤島導致無法產生超導或抗磁效應。

超導且抗磁的原因：
超導且抗磁的特殊情況在一維結構中可能出現，需要滿足特定的條件。樣品裡一維結構很多，既有環形又有線形的時候才表現出來。這種情況通常涉及結構中存在多種不同方向的一維超導區域。在這種情況下，樣品可以在外部磁場的影響下同時表現出超導和抗磁的特性。

LK-99的一維超導懸浮現象解釋：

LK-99樣品中存在兩種不同方向的一維超導結構，且這兩種結構的數量可能不均衡。這導致在外部磁場的作用下，樣品會產生一個偶極矩，類似於有兩端具有不同電荷或磁性的物體。由於這個偶極矩，樣品在磁鐵上會出現傾斜的懸浮狀態，其中一端懸浮，另一端未懸浮。這種現象是由於不同方向一維超導結構的數量差異所導致的。

結論：

總之，金玹卓教授在這次的訪談中深入解釋了LK-99的一維超導特性以及其可能的懸浮現象。他的解釋使我們更深入地理解了一維超導結構的複雜性和不同情況下的現象。儘管LK-99目前存在一些限制，但通過持續的科學研究和技術改進，我們有望在未來取得更大的突破，從而豐富我們對超導現象的理解以及應用。

引用資料：

A author of LK-99 said "LK-99 is a superconductor, I know" | New Thing👀 Ep3 https://www.youtube.com/watch?v=O6vRNaBd5CM