·蔡傳兵指出,1GPa仍然屬于高壓的范疇,暫時(shí)沒有大眾期待的那么實(shí)用。另外,他的報(bào)告題目采用了“近常壓”這個(gè)具有歧義的說(shuō)法。1GPa跟原來(lái)相比確實(shí)是更接近常壓了,但距離真正的常壓還有距離。
·這次迪亞斯采用了一個(gè)新的元素組合,引入了稀土金屬——镥元素。蔡傳兵介紹,镥元素非常少見,一般實(shí)驗(yàn)室里是沒有的,因此幾乎沒有先前的嘗試,這次具有成分創(chuàng)新和成功的可能性。
【資料圖】
在3月7日的美國(guó)物理學(xué)春季年會(huì)上,紐約羅切斯特大學(xué)物理學(xué)家朗加·迪亞斯(Ranga Dias)舉行講座,稱自己的團(tuán)隊(duì)創(chuàng)造出了可在室溫下工作的超導(dǎo)材料。不過(guò),迪亞斯團(tuán)隊(duì)此前的室溫超導(dǎo)材料論文曾被《自然》雜志撤稿,這也讓迪亞斯的研究成果一直伴隨著巨大爭(zhēng)議。
迪亞斯這次發(fā)布的室溫超導(dǎo)材料據(jù)稱可以在相對(duì)較低的壓力下工作。他介紹,團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)了一種由氫、氮、镥組成的化合物,在294K(即21°C)的溫度下,材料電阻能降為0,不過(guò)這仍需要1GPa的壓力才能實(shí)現(xiàn)材料的超導(dǎo)性能,這約是大氣壓力的10000倍,已經(jīng)遠(yuǎn)低于室溫超導(dǎo)先前所需的數(shù)百萬(wàn)個(gè)大氣壓。
對(duì)此,上海市高溫超導(dǎo)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任、上海大學(xué)教授蔡傳兵認(rèn)為,這次迪亞斯展示出的研究成果有一定可靠性,但室溫超導(dǎo)所需的1GPa壓力仍屬于高壓范疇,距離實(shí)際應(yīng)用仍非常遙遠(yuǎn)。
有一定可靠性,“近常壓”說(shuō)法有歧義
超導(dǎo)指的是在特定條件下呈現(xiàn)出電阻等于零的特性以及具備完全抗磁性的材料,但這個(gè)“特定條件”的要求往往十分嚴(yán)苛,要么需要極低溫度,要么需要極高壓力。目前較為先進(jìn)的高溫超導(dǎo)材料的臨界溫度為-196°C,而如果要在室溫狀態(tài)下實(shí)現(xiàn)超導(dǎo),需要的往往是足以把絕大多數(shù)物質(zhì)碾碎的超高壓力,因此室溫超導(dǎo)至今仍然無(wú)法實(shí)際應(yīng)用。
蔡傳兵向澎湃科技表示,這次迪亞斯所展示出的研究成果有一定的可靠性,“假設(shè)它的數(shù)據(jù)是正確的,等更多科學(xué)家跟進(jìn)它的研究結(jié)果后,有可能會(huì)出現(xiàn)這個(gè)領(lǐng)域的重大突破?!?/p>
蔡傳兵介紹,迪亞斯這次的研究成果有兩個(gè)亮點(diǎn),第一是把原來(lái)所需的極端高壓267GPa變成了一個(gè)相對(duì)低的壓力1GPa.但蔡傳兵也指出,1GPa仍然屬于高壓的范疇,暫時(shí)沒有大眾期待的那么實(shí)用。另外,他的報(bào)告題目采用了“近常壓”這個(gè)具有歧義的說(shuō)法,也是有些夸張。1GPa跟原來(lái)相比確實(shí)是更接近常壓了,但距離真正的常壓還有距離。
第二個(gè)亮點(diǎn)是,這次迪亞斯采用了一個(gè)新的元素組合,引入了稀土金屬——镥元素(Lu,Lutetium),合成了三元?dú)浠?N-Lu-H),和他以前采用的碳硫氫化物不同。蔡傳兵介紹,镥元素非常少見,一般實(shí)驗(yàn)室里是沒有的,因此幾乎沒有先前的嘗試,這次具有成分創(chuàng)新和成功的可能性。
談到迪亞斯此次展示的研究成果,蔡傳兵介紹,一般超導(dǎo)體要測(cè)2-3個(gè)重要參數(shù),第一是電阻隨溫度的變化,第二是磁化率隨溫度的變化,還有一個(gè)是MH曲線(磁化曲線)。除此之外,迪亞斯這次又增加了一個(gè)圖,即比熱對(duì)溫度的變化,“這也是跨越性的,” 蔡傳兵向澎湃科技表示,“他展示的圖片可以反映溫度變化的規(guī)律,雖然具體數(shù)據(jù)還沒公開,但從他發(fā)布的內(nèi)容上看是專業(yè)的,繪成的圖我看是比較靠譜的?!?/p>
爭(zhēng)議不斷的科學(xué)家
在哈佛大學(xué)時(shí)的朗加·迪亞斯(左)和導(dǎo)師伊薩克·西維拉。
2017年,當(dāng)時(shí)在哈佛大學(xué)的迪亞斯和他的導(dǎo)師伊薩克·西維拉(Isaac Silvera)在《科學(xué)》雜志上發(fā)表的一篇同行評(píng)議論文中聲稱發(fā)現(xiàn)了金屬氫。據(jù)英國(guó)物理學(xué)會(huì)《物理世界》報(bào)道,他們把金剛石壓砧里的氫壓縮到接近500萬(wàn)個(gè)大氣壓的壓力下,通過(guò)光學(xué)顯微鏡觀察,氫樣品有了金屬光澤。由于手頭沒有更好的設(shè)備,他們用iPhone拍下了樣品照片。后來(lái),一些專家質(zhì)疑實(shí)驗(yàn)的真實(shí)性,并提出迪亞斯和他導(dǎo)師的這個(gè)實(shí)驗(yàn)未能重復(fù)實(shí)現(xiàn)。但迪亞斯和西維拉聲稱他們重復(fù)了之前的實(shí)驗(yàn),并觀察到了同樣的結(jié)果,“但由于技術(shù)原因,我們無(wú)法測(cè)量壓力,所以我們沒有發(fā)表?!蔽骶S拉說(shuō)。
2020年10月,《自然》雜志報(bào)道了迪亞斯聯(lián)合內(nèi)華達(dá)大學(xué)等團(tuán)隊(duì)在室溫超導(dǎo)領(lǐng)域的突破,實(shí)現(xiàn)了15℃溫度下的碳?xì)淞蚧锍瑢?dǎo)。這種新型室溫超導(dǎo)體要在267GPa的壓力下工作。但2022年9月《自然》雜志撤回上述論文,稱研究人員在數(shù)據(jù)處理方面存在違規(guī)行為。撤稿聲明顯示,該研究關(guān)鍵數(shù)據(jù)處理、分析的有效性受到懷疑,盡管作者堅(jiān)持認(rèn)為原始數(shù)據(jù)能夠支持論文的主要結(jié)論,但過(guò)去兩年中其他科學(xué)家對(duì)研究數(shù)據(jù)的頻繁質(zhì)疑無(wú)疑削弱了論文可信度。
H指數(shù)(H-index)的發(fā)明者、美國(guó)加州大學(xué)圣地亞哥分校理論物理學(xué)家喬治·赫希(Jorge Hirsch)對(duì)迪亞斯的抨擊最為引人關(guān)注。赫希提出了強(qiáng)烈的指控,稱迪亞斯和內(nèi)華達(dá)大學(xué)拉斯維加斯分校的物理學(xué)者阿什坎·薩拉馬特(Ashkan Salamat)發(fā)表的一些數(shù)據(jù)可能存在欺騙行為。赫希還指出,迪亞斯論文中的數(shù)據(jù)與2009年P(guān)hysical Review Letters發(fā)表的一篇關(guān)于高壓下銪超導(dǎo)性論文中的數(shù)據(jù)有可疑的相似之處。該研究由于磁化率數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確,2021年已被撤回。
對(duì)此,蔡傳兵則表示出了對(duì)科研探索精神的包容。蔡傳兵向澎湃科技表示,“從現(xiàn)場(chǎng)參會(huì)的同仁反應(yīng)來(lái)看,作為亞裔科學(xué)家迪亞斯有一股‘意氣’在身上,他的文章先前被撤稿,大家都對(duì)他有所懷疑,但他仍然一直堅(jiān)持研究,并在有國(guó)際影響力的美國(guó)物理學(xué)春季年會(huì)上發(fā)表自己的成果。之所以有爭(zhēng)議,一種可能是他的實(shí)驗(yàn)很難,他自己也不知道錯(cuò)在哪里。還有一種可能,大家無(wú)法重復(fù)他的實(shí)驗(yàn),是因?yàn)樗凶约旱莫?dú)門秘籍,沒有公開告訴別人?!?/p>
(文章來(lái)源:澎湃新聞)
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