Es posible que la comunidad científica se haya decidido en gran medida sobre la cuestión de que la apatita de plomo dopada con cobre (LK-99) no es el superconductor a temperatura y presión ambiente que necesitamos, pero los grupos de investigación todavía están encontrando razones para mirar más allá. Un nuevo artículo preimpreso publicado por Arxiv informa sobre una simulación de mecánica cuántica que explora las posibles vías de superconductividad de LK-99. Como la mayoría de los artículos teóricos sobre este lado del anuncio LK-99, la conclusión a la que se llega es que debería posible que LK-99 sea un superconductor a temperatura ambiente. Al ser una preimpresión, los resultados aún no han sido revisados por pares.
Escrito por Jun Li y Qi An del Departamento de Ciencia e Ingeniería de Materiales de la Universidad Estatal de Iowa, el artículo de investigación informa sobre cómo la síntesis experimental actual de LK-99 puede conducir teóricamente a dos productos finales.
Debido a que el proceso de cocción de LK-99 sigue siendo relativamente complicado (como resultado de la mala documentación original), la síntesis de LK-99 puede dar lugar a dos disposiciones diferentes de propiedades, principalmente relacionadas con cómo los átomos de cobre y oxígeno sustituyen la «base». átomos de plomo dentro de la apatita de plomo. En ciertas muestras, las disposiciones de alta simetría de las partículas fundamentales pueden dejar abierto el espacio a través del cual los electrones pueden atravesar sin obstáculos y sin resistencia (generalmente uniéndose entre sí en lo que se llama pares de Cooper). Sin embargo, debido a cierta incertidumbre sobre cómo y dónde emergen estas regiones simétricas, generalmente están intercaladas dentro de zonas de baja simetría no superconductoras. Estas zonas de baja simetría crean bloqueos en la libertad de movimiento de los electrones. Debido a que no pueden moverse sin chocar con otras partículas fundamentales, los electrones que se mueven en zonas de baja simetría tienden a perder energía en forma de calor, lo que lleva a la semiconductora habitual a la que ya estamos acostumbrados en materiales como el silicio.
Este comportamiento particular presente en la síntesis de LK-99 muestra cómo parte del problema en la creación experimental de muestras superconductoras puede ser el resultado de rendimientos extremadamente bajos de estas simetrías superconductoras. Si son muy pocos, el comportamiento superconductor no emerge en absoluto. Esto lleva a los autores del estudio a postular que «la síntesis de muestras de LK-99 predominantemente en la fase de alta simetría podría allanar el camino para realizar superconductores a temperatura ambiente y presión ambiente».
Los resultados del estudio, sumados a otros estudios teóricos que concluyen en la misma dirección general, muestran cuán difícil es a veces cruzar el puente entre la teoría y la práctica. Teóricamente, parece que se puede lograr que LK-99 sea un superconductor a temperatura ambiente y presión ambiente. Pero en la práctica, el proceso de síntesis actual (y la superconductividad en sí) podría simplemente no entenderse demasiado bien como para que podamos idear formas de mejorar el rendimiento, aumentando la cantidad de apatita de plomo dopada con CU de alta simetría útil.
Si hay o no una práctico manera de llegar a la superconductividad dentro de LK-99, parece seguro que todavía se necesita mucha potencia humana y informática antes de que podamos lograrlo.