Superconductor a temperatura ambiente

eondev

#119 Nos reconfortamos con que se ofrecieron voluntarios a viajar y ayudar a replicar el experimento. A ver si con los días salen más cosas

Calzeta

Si nunca has preparado una muestra, incluso si es relativamente normalita, hay una curva de aprendizaje. Incluso si te dan la receta.

Dadle un mes al menos. No tiene sentido esto de 'se confirma el jueves'. No funciona así.

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oppressed

#109 #112

Ahí solo habla de simulaciones. Básicamente dice que con una estructura ideal de los átomos el materia teóricamente podría tener propiedades superconductoras.

El tema está en si hacer eso es posible. Porque que algún experto me corrija, pero si tuviéramos la capacidad de diseñar materiales átomo a átomo con cualquier estructura deseada se podría hacer que cualquier cacho de cobre fuera superconductor.

2 respuestas
eondev

#123 Léete el articulo de la mula francis, ahí explica en qué consiste el asunto. La simulación por tanto corrobora lo que describe el paper. Es un muy buen paso

1 1 respuesta
oppressed

#124 Si hablamos de LBNL, Berkeley, California. La simulación no corrobora lo que describe el paper. La simulación ES el paper.

Y no me parece tan buen paso cuando lo mismo se puede decir del cobre o del plomo.

Srednuht

#123 Por ahora podemos moverlos

Nirfel

#109 #110 #112 Voy a dar mi opinión, dado que probablemente sea el único con experiencia en calculos de este tipo en el foro.

Los resultados hay que cogerlos con pinzas.

En primer lugar porque hablamos de aproximaciones. En este caso usa DFT+U, el cual es método semiempirico que se desarrolló porque el método DFT fallaba con materiales conocidos como "strong correlated". El factor U es un factor que se obtiene mediante "trial and error" que se suele ajustar a un valor que coincida con lo esperado.

En el caso del paper habla de que ha utilizado un rango de valores los cuales aportaban valores similares. Daré por hecho de que conoce bien la implementación de DFT+U en VASP, la cual yo no manejo porque solo he usado Crystal, CASTEP y QuantumEspresso, pero estos valores podrían ser y son mucho mayores en otros códigos.

Lo siguiente, ha obtenido un set de flat bands separados cerca del Fermi Energy, es decir, es característica de un superconductor pero no prueba irrefutable. De hecho, es común encontrarse con flat bands y suelen ser por errores en los parámetros de los cálculos o porque la aproximación usada falla en esos casos.

Los cálculos de DFT son "time-independent" y a T=0K. En DFT estándar se calcula solo el "ground state", osea cuando todo está en equilibrio y estable.

La superconductividad es un fenómeno fuera de equilibrio dado que se estudia como un material reacciona ante una perturbación, es decir, cuando hacemos que interaccione con algo.

Es decir, que, aunque en equilibrio en los cálculos tenga propiedades de superconductores, en una situación real, fuera de equilibrio esto puede cambiar drásticamente.

Como ya he dicho, sus cálculos son DFT+U, osea a 0K. No a temperatura ambiente que es a la temperatura que los resultados experimentales dicen que es superconductor. Habría que estudiar como responde este material a un aumento de temperatura, el cual se puede hacer estudiando los phonons (vibraciones).

Luego, la estructura recibe una distorsión del 5% al introducir los átomos de Cu, lo cual, aunque en DFT converja y de un resultado, es posible que al estudiar la estabilidad se encuentre con que el material tiene frecuencias negativas, es decir, es inestable.

Es decir, hace mucho más trabajo teórico para confirmar teóricamente que hablamos de un superconductor de alta temperatura.

16 3 respuestas
jmdw12

#127 muchas gracias por poner tú opinión.

Yo soy completamente lego, pero mi pregunta sería entonces, por qué se le da tanto bombo a que han logrado un super conductor a temperatura ambiente si según tú el paper es a T=0 (kelvin supongo)?

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Nirfel

#128 Porque el paper teórico es una rusheada para conseguir citaciones. Ha hecho en una semana un trabajo que bien hecho tardaría meses.

Básicamente lo que el paper dice "hay indicios de que podría ser Superconductor".

No es una confirmación. Confirmarlo requiere de muchisimo más trabajo.

6 2 respuestas
UnLiMiTeD

Vaya, los ultimos posts/enlaces parecen indicar que... Fail en toda regla :(

jmdw12

#129 Muchas gracias. Mi ámbito de trabajo es completamente distinto, pero cuando leo algo en medios generales de lo que hago te das cuenta de la cantidad de inventadas y errores que se comparten como verdades.

eondev

#129 segun esta recopilacion de fc, el tema de los papers viene por movidas políticas internas

https://forocoches.com/foro/showthread.php?p=457284815#post457284815

No sé si será cierto, pero tendría sentido.

hda

#127 ¿cuán común es hacer simulaciones a 0K? Lo veo la hostia de locura para establecer según qué parámetros s=s(T).

Al habla un experimental.

1 respuesta
Nirfel

#133 El problema viene de que introducir temperatura en cálculos mecano cuánticos basados en resolver la ecuación de Schrödinger es computacionalmente y matemáticamente una locura.

Como bien es conocido, todo lo que no sea el átomo de hidrógeno son aproximaciones. Una de las aproximaciones generales es la aproximación de Born-Oppenheimer, la cual "congela" los núcleos atómicos de forma que podemos separar el acoplamiento entre los electrones y el núcleo, reduciendo los grados de libertad del sistema a la mitad.

Es decir, asumimos que solo los electrones se mueven, lo cual en equilibrio y a 0K es bastante cercano. Luego calcular la energía del punto cero es trivial y se pueden introducir pequeñas modificaciones como la aproximación de Fermi-Dirac para "simular" cierta temperatura, pero esto es solo a nivel electrónico, no atómico.

En un material real, la temperatura influye en como los átomos vibran, es decir, hay que estudiar el movimiento de los núcleos, lo cual se suele hacer con métodos semiclasicos, por ejemplo asumiendo que las vibraciones atómicas son similares al de un oscilador harmónico.

Una vez conocido los niveles vibracionales (phonon bandstructure), podemos obtener una idea de como se comporta el material a cierta temperatura aplicando termodinámica estatistica.

También hay métodos post-DFT o post-HF que incluyen temperatura, como por ejemplo utilizar nonequilibrium Greens functions, pero estos procedimientos son caros computacionalmente hablando y no están "estandarizados" como es el DFT y son una locura de resolver matemáticamente.

Por supuesto, hay otras rutas para simular temperatura que no implican una aproximación "ab initio", como puede ser dinámica molecular, calculos Monte Carlo o toda una clase de métodos semiclasicos o semiempiricos. Pero al final, todos tienen sus pros y contras.

Pero estrictamente hablando los cálculos DFT tan comunes y extendidos son a 0K. Muchas propiedades son extrapolaciones o asumiendo que de 0K a temperatura ambiente, la estructura atómica y electronica no cambia mucho dado que 300K en temperatura electrónica son apenas 25 meV.

Pero el problema para mi fundamental en este tema de superconductores es que aunque la estructura electrónica apenas cambie con la temperatura, la estructura atómica y vibracional lo puede hacer de forma muy drástica y teniendo en cuenta que el mecanismo de superconductividad mejor estudiado es el de pares de Cooper, los cuales se rompen debido a las vibraciones, pues me parece un trabajo de muy baja calidad.

4 1 respuesta
Ridote

#127 justo todo eso iba a decir yo pero te me has adelantado.

Bromas aparte, se agradece el aporte.

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deBurrows

Bueno pues ahora os voy a dar yo mi opinión: EMOSIDO...

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pelusilla6

Ya van saliendo más replicas que son, al menos, muestras diamagnéticas. A ver si sacan info verídica con sus gráficos y datos además de un simple vídeo.

Cerealfriend

En https://www.reddit.com/r/singularity/ estan sacando cualquier cosa nueva que encuentran

chocula
#134Nirfel:

Greens functions, pero estos procedimientos son caros computacionalmente hablando y no están "estandarizados" como es el DFT

Bueno, lo de que la teoría de funcional de densidad esté estandarizada... el método en sí es elegante, pero luego entre la elección de entre los distintos funcionales, las aproximaciones, y correcciones, la dispersión que hay en datos teóricos sobre un mismo material es brutal.

Ontopic, ya que hay alguien que entiende. En su día vi la teoría BCS, pero ni me la explicó un experto en superconductividad, ni la vimos a un nivel fundamental, y tampoco le dedicamos mucho tiempo. Tras leer el paper, ¿por qué una región de banda plana daría origen a superconductividad? Según yo lo entiendo, aunque la densidad de estados tienda a infinito en esa zona del espacio recíproco, pero por lo mismo electrones tampoco tendrían velocidad porque dE/dk = 0 . De todas formas mi background es de electrónica de estado sólido en tratamiento semiclásico, así que puede que me esté perdiendo mucho por el camino o haciendo suposiciones incorrectas.

1 respuesta
Hipnos

Ya lo han replicado dos laboratorios coreanos, hay dos vídeos por ahí circulando.

Se huele el Nobel.

1 respuesta
Nirfel

#139 Por estandarizados me refiero a que, a diferencia de otros métodos, las implementaciones (los códigos) están muy trabajadas (muy bien paralelizados, diferentes algoritmo que aceleran el código, etc.) y se ha vuelto una técnica muy extendida. Básicamente, calculos con DFT se publican unos 2000 papers al año fácilmente y todos usando códigos muy similares (VASP, QuantumEspresso, etc.). Si, necesitas un cierto conocimiento para acertar con los parámetros y saber que estás haciendo, pero es fácil publicar algo diciendo que has usado DFT y VASP que decir que has usado una metodología desarrollada por tí mismo.

Osea, se tiene mucha confianza en que, al usar un código como VASP, los errores de programación son menos probables (lo cual no tiene porque ver porque VASP ya la cagó en su momento con su implementación de GW).

En cuanto al tema de las "flat bands". Yo me dedico a calculos de este tipo pero no a superconductividad específicamente asíque puede algunos conceptos se me escapen.

Una flat band es indicador de una alta densidad electrónica y como bien dices, el modelo semiclasico de electrónica de bandas definiría su velocidad cercana a 0, ya que dE/dk tiende a 0. Por lo que entiendo, no estamos midiendo la velocidad de los electrones como fermiones en superconductividad, medimos pares de electrones que se comportan como bosones (pares de Cooper). Estos bosones "ignoran" a los fermiones asique no estoy seguro de que el modelo semiclasico se aplique de igual forma.

A mi entender, el tema es que esa banda plana cruza el nivel de Fermi, por lo que, si inyectas electrones de forma externa, hay una mayor probabilidad de que este forme pares de Cooper con los electrones del material (estados vacíos degenerados)

Claro que, esto es solo un indicador (se ha observado estructura de bandas similar en superconductores anteriores) y no una prueba de superconductividad.

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allmy

El laboratorio Nacional de EEUU acaba de verificar.

1 5 respuestas
ArThoiD

#142 uffff holy shit

Se viene

allmy

Se descubrió y sintetizó en 1999 pero nadie siguió con ello por falta de fondos y porque uno murió creo que leí.

Me pregunto cuántas revoluciones habrá en pilas de papeles en cajones

4 2 respuestas
pelusilla6

#142 Link?

Solo encuentro varios vídeos con algo de diamagnetismo pero poco más, nada que verifique que es SC

#144 La verdad es que llevan +20 años trabajando con lo mismo, quitando algún parón que otro indica que algo interesante tenían entre manos, quizá alguna muestra de las miles que han hecho tenía síntomas de SC pero no han conseguido replicar una muestra lo suficientemente sólida para sacar un paper bueno. Lo bueno de esta movida política de quienes son los autores originales y hacerse viral es que hay cientos de científicos dándole al tema y algún resultado seguro que sacan, aunque sea un nuevo material diamagnético interesante.

AstroKing

#142 #142 y la fuente ¿?

Calzeta

#142 ¿Cuál de todos los laboratorios nacionales?

Igual lo dices por el paper teórico pocho de Lawrence-Berkley National Lab.

allmy

https://arxiv.org/abs/2307.12008

2 4 respuestas
Hipnos

#148 Qué acciones hay que comprar? :p

3 1 respuesta
Jorgito95

Que aplicaciones tiene en la vida real?

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