7月29日，詞條“室溫超導(dǎo)”沖至微博熱搜榜第10位，再度引起廣泛熱議。

繼3月美國(guó)科研團(tuán)隊(duì)宣稱發(fā)現(xiàn)新型材料在21攝氏度以及1GPa條件下實(shí)現(xiàn)超導(dǎo)現(xiàn)象，卻無(wú)法被全球其他科研團(tuán)隊(duì)重復(fù)和證實(shí)。時(shí)隔4個(gè)多月，又有韓國(guó)科研團(tuán)隊(duì)宣稱在室溫超導(dǎo)領(lǐng)域有了石破天驚的發(fā)現(xiàn)。

(資料圖片僅供參考)

比起過(guò)去所發(fā)現(xiàn)的超導(dǎo)材料，這次發(fā)明的材料無(wú)需高壓或低溫的苛刻環(huán)境條件，也不是稀貴金屬。只要在常壓約127℃（Tc≥400k）以下表現(xiàn)出超導(dǎo)性，加上“有視頻有證據(jù)”，再度令業(yè)界驚呼超導(dǎo)研究有望跨出一大步。

由于韓國(guó)團(tuán)隊(duì)給出了其發(fā)明的材料的制備方法，加上原料獲取難度不高。近日，無(wú)論是專門研究超導(dǎo)的科研團(tuán)隊(duì)還是科學(xué)愛(ài)好者紛紛著手復(fù)制和還原。目前，不少專家和實(shí)驗(yàn)人員已有了初步的結(jié)論。

韓國(guó)研究團(tuán)隊(duì)宣布發(fā)現(xiàn)室溫超導(dǎo)體

業(yè)內(nèi)學(xué)者存疑

國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間（UTC）7月22日上午，韓國(guó)量子能源研究中心（Q-centre）、高麗大學(xué)等團(tuán)隊(duì)的研究人員在預(yù)印本系統(tǒng)arXiv上提交了名為“首個(gè)室溫常壓超導(dǎo)體”的最新研究結(jié)果。該研究表示，通過(guò)改良一種鉛-磷灰石結(jié)構(gòu)，用銅離子取代鉛離子，產(chǎn)生應(yīng)力，在微結(jié)構(gòu)中引發(fā)了縮小率為0.48%的輕微體積收縮，從而可以在常壓下于約127℃（Tc≥400k）以下表現(xiàn)出超導(dǎo)性，這個(gè)帶來(lái)所謂突破的新材料，被命名為L(zhǎng)K-99。

這項(xiàng)研究稱，LK-99的超導(dǎo)性已經(jīng)通過(guò)超導(dǎo)臨界溫度Tc、零電阻率、臨界電流（Ic）、臨界磁場(chǎng)（Hc）和邁斯納效應(yīng)得到了證明。

超導(dǎo)體會(huì)排斥磁場(chǎng)是邁斯納效應(yīng)的一部分，由于邁斯納效應(yīng)，超導(dǎo)體放置在傳統(tǒng)磁體上時(shí)呈飄浮狀態(tài)。在研究團(tuán)隊(duì)記錄的懸浮測(cè)試視頻中，一塊LK-99被放在磁鐵上方，這種扁平的硬幣狀材料只有一部分邊緣完全懸浮，另一部分似乎與磁鐵保持接觸。

研究人員解釋稱，這是由于樣品還不完美，意味著只有部分樣品具有超導(dǎo)性，且表現(xiàn)出邁斯納效應(yīng)。

目前凝聚態(tài)物理領(lǐng)域頂尖物理學(xué)家對(duì)這一發(fā)現(xiàn)多持謹(jǐn)慎觀望態(tài)度。

一位長(zhǎng)期深耕凝聚態(tài)物理實(shí)驗(yàn)研究領(lǐng)域的教授告訴上海證券報(bào)記者，“從論文來(lái)看，材料結(jié)構(gòu)和解釋都不太靠譜，如果證明超導(dǎo)，完全可以做得更好、更清楚。”當(dāng)被問(wèn)及該項(xiàng)研究所采用的合成路徑是否特殊時(shí)，他表示，不特殊，且國(guó)內(nèi)有研究團(tuán)隊(duì)正在試圖重復(fù)。

從事高溫超導(dǎo)材料和物理問(wèn)題研究的南京大學(xué)物理學(xué)院教授聞?；⒏嬖V上海證券報(bào)記者，從他們目前的數(shù)據(jù)看不足以說(shuō)明是室溫超導(dǎo)。國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間（UTC）3月15日，距離美國(guó)羅切斯特大學(xué)教授朗加·迪亞斯（Ranga Dias）在美國(guó)物理學(xué)會(huì)年會(huì)上宣布發(fā)現(xiàn)高壓室溫超導(dǎo)材料并公布數(shù)據(jù)僅8天，聞?；⒌膱F(tuán)隊(duì)便公布了重復(fù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，推翻了迪亞斯等人宣稱的室溫超導(dǎo)研究結(jié)果。聞?；F(tuán)隊(duì)的論文后于5月11日發(fā)表于《自然》雜志。

值得注意的是，這份研究發(fā)現(xiàn)實(shí)際上關(guān)聯(lián)到兩篇提交時(shí)間相差不超過(guò)3小時(shí)的論文，開篇便宣稱“合成了世界上首個(gè)室溫常壓超導(dǎo)體”的論文提交于國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間（UTC）7月22日7時(shí)51分，第二篇提交于7月22日10時(shí)11分，均尚未經(jīng)同行評(píng)議。在這之前，相關(guān)研究還曾在今年4月發(fā)表于《韓國(guó)晶體生長(zhǎng)與晶體技術(shù)雜志》。

兩篇論文作者中有兩位是重合的。據(jù)澎湃新聞報(bào)道，上述第二篇論文的作者之一、美國(guó)威廉與瑪麗學(xué)院的物理學(xué)教授Hyun-Tak Kim在接受媒體采訪時(shí)表示，第一篇論文里存在“許多缺陷”，并且未經(jīng)他的允許就被上傳到arXiv。

復(fù)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)進(jìn)展如火如荼

質(zhì)疑聲漸起

7月30日早晨，社交平臺(tái)B站出現(xiàn)了7個(gè)室溫超導(dǎo)實(shí)驗(yàn)或交流直播。直播間，網(wǎng)友熱烈討論對(duì)于室溫超導(dǎo)的看法和最新消息。知乎上，網(wǎng)友也持續(xù)跟進(jìn)室溫超導(dǎo)復(fù)現(xiàn)結(jié)果。最新消息稱，來(lái)自印度的團(tuán)隊(duì)初次復(fù)現(xiàn)失敗，正在繼續(xù)復(fù)現(xiàn)。還有其他多個(gè)團(tuán)隊(duì)的復(fù)現(xiàn)也仍在進(jìn)行中。

網(wǎng)絡(luò)上出現(xiàn)傳言稱，中科院物理所已成功復(fù)現(xiàn)韓國(guó)的室溫超導(dǎo)體?！俺醪綔y(cè)量的磁化率與文章一致，目前沒(méi)有看到懸浮現(xiàn)象”“超導(dǎo)還沒(méi)復(fù)現(xiàn)出來(lái)，但保底是一種廉價(jià)抗磁材料。”“未見磁懸浮可能是因?yàn)槌瑢?dǎo)相含量太低，只占百分之幾，但有了苗頭，這個(gè)問(wèn)題會(huì)較快解決?！?/p>

但有網(wǎng)友到中科院物理所公眾號(hào)下留言求證，得到回復(fù)為“目前沒(méi)有完成相關(guān)實(shí)驗(yàn)的消息，請(qǐng)以公開發(fā)表的論文為準(zhǔn)”。

7月30日下午，據(jù)媒體報(bào)道，上海市超導(dǎo)材料及系統(tǒng)工程研究中心主任、超導(dǎo)應(yīng)用研究專家洪智勇在今天上午東吳電子舉辦的內(nèi)部電話會(huì)上表示，近期韓國(guó)研究團(tuán)隊(duì)公布的超導(dǎo)體極大概率不是室溫超導(dǎo)。

洪智勇表示，根據(jù)現(xiàn)有情況來(lái)看，他們團(tuán)隊(duì)報(bào)道的測(cè)試手段和方法并不是很正統(tǒng)的超導(dǎo)材料驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)。此前迪亞斯團(tuán)隊(duì)公布的實(shí)驗(yàn)條件是限制在1萬(wàn)個(gè)大氣壓下，因?yàn)槌尸F(xiàn)數(shù)據(jù)過(guò)于“完美”，數(shù)據(jù)真實(shí)性受到質(zhì)疑。但這次韓國(guó)團(tuán)隊(duì)是反過(guò)來(lái)的，他們報(bào)道材料的合成方法非常明確且簡(jiǎn)單，但測(cè)試方式和數(shù)據(jù)的呈現(xiàn)形式以及數(shù)據(jù)的嚴(yán)謹(jǐn)程度都非常粗糙，更和國(guó)際認(rèn)可的一些驗(yàn)證超導(dǎo)性能的測(cè)試方法差距很大。

從目前呈現(xiàn)的數(shù)據(jù)來(lái)看，他們還只是通過(guò)合成和參雜，在本應(yīng)不具備明顯電磁特性的鉛磷灰石化合物中，發(fā)現(xiàn)在室溫下具有了一定的導(dǎo)電性和弱抗磁性，但是這個(gè)導(dǎo)電性還弱于銅、銀等金屬導(dǎo)體，這是一個(gè)有趣的物理現(xiàn)象，但實(shí)驗(yàn)結(jié)果離證明樣品是超導(dǎo)體或者說(shuō)樣品中含有超導(dǎo)成分還相差甚遠(yuǎn)。

此前，有權(quán)威媒體及科普自媒體已就韓國(guó)室溫超導(dǎo)的論文發(fā)表觀點(diǎn)。

在《科學(xué)》雜志（Science）的報(bào)道中，阿貢國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的理論物理學(xué)家Norman和伊利諾伊大學(xué)的凝聚態(tài)物理學(xué)家Mason對(duì)韓國(guó)室溫超導(dǎo)的評(píng)價(jià)包括，“他們給人的感覺(jué)，像真正的業(yè)余愛(ài)好者”“他們不是特別了解超導(dǎo)，而且這個(gè)方式，他們提供一些數(shù)據(jù)的方式，就是很值得懷疑”“你有一塊石頭，你最終也應(yīng)該得到一塊石頭”“數(shù)據(jù)似乎有點(diǎn)草率”“也許這種材料的特性，恰好適合產(chǎn)生強(qiáng)烈相互作用的非常規(guī)超導(dǎo)體，這可能是這一超導(dǎo)現(xiàn)象出現(xiàn)的原因”。

復(fù)旦大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院教授趙斌對(duì)此總結(jié)到，韓國(guó)科學(xué)家的兩篇論文缺乏細(xì)節(jié)，呈現(xiàn)一些數(shù)據(jù)的方式是可疑的。雖然材料的制作工藝看起來(lái)清晰，但對(duì)數(shù)據(jù)的分析還是不太嚴(yán)謹(jǐn)。

B站科普區(qū)知名up主“來(lái)自星星的何教授”發(fā)布視頻放出“狠話”：“如果此次韓國(guó)室溫超導(dǎo)被確認(rèn)為真，我就吃翔！如果在我有生之年科學(xué)家確認(rèn)室溫超導(dǎo)體存在，我就吃翔！”

中科院物理所科普了普通人看相關(guān)論文可以關(guān)注的要素：到預(yù)印本平臺(tái)看第一手文獻(xiàn)；不用看那么長(zhǎng)的文字，看清楚圖就好；看幾個(gè)基本的性質(zhì)有沒(méi)有測(cè)全；看不同磁場(chǎng)下磁化率的下掉有沒(méi)有展寬，順便估算一下超導(dǎo)體積分?jǐn)?shù)；看電阻最低點(diǎn)有沒(méi)有到零；看不同的性質(zhì)是否匹配；找找原始數(shù)據(jù)。

室溫超導(dǎo)能給我們帶來(lái)什么？

雖然從最新的進(jìn)展來(lái)看，人類距離觸摸真正的室溫超導(dǎo)或許還需要走過(guò)一段漫長(zhǎng)曲折的道路。但科學(xué)界對(duì)這一領(lǐng)域探索不會(huì)止步。在評(píng)論3月美國(guó)科研團(tuán)隊(duì)宣稱發(fā)現(xiàn)高壓室溫超導(dǎo)材料事件時(shí)，中科院物理所官方帳號(hào)就表示：“畢竟夢(mèng)想還是要有的，萬(wàn)一真的實(shí)現(xiàn)了呢？”

超導(dǎo)體意味著一種不存在電阻的狀態(tài)。沒(méi)有電阻就不會(huì)產(chǎn)生焦耳熱，因此超導(dǎo)體可以應(yīng)用于大規(guī)模集成電路，制備超導(dǎo)計(jì)算機(jī)；能夠承載較大電流而不會(huì)有電流損耗，取代現(xiàn)有的高壓輸電線、制造超導(dǎo)電機(jī)等。

超導(dǎo)體還具有完全抗磁性和約瑟夫森效應(yīng)兩個(gè)特征。磁懸浮列車就應(yīng)用了完全抗磁性原理，列車和軌道上裝備的超導(dǎo)磁體使列車懸浮在空中。通過(guò)改變軌道上磁場(chǎng)的取向，可以使列車保持向前運(yùn)動(dòng)。利用約瑟夫森效應(yīng)，可以制作超導(dǎo)量子干涉儀，用于測(cè)量非常微小的磁信號(hào)。

未來(lái)終極能源可控核聚變技術(shù)也極可能基于超導(dǎo)材料而推進(jìn)。

1911年，荷蘭物理學(xué)家?？恕た溋帧ぐ耗崴故状卧谝汉囟龋?.2K，-268攝氏度）以下從極純的汞上發(fā)現(xiàn)了超導(dǎo)現(xiàn)象，此后超導(dǎo)材料不斷演進(jìn)。1987年，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了首個(gè)臨界溫度高于液氮溫度（77K，-196攝氏度）的高溫超導(dǎo)材料。目前相關(guān)團(tuán)隊(duì)和企業(yè)所從事的產(chǎn)業(yè)化工作，大都是基于NbTi（鈮鈦）、Nb3Sn（鈮錫）鈮基合金低溫超導(dǎo)材料和1987年發(fā)現(xiàn)的高溫超導(dǎo)材料。從時(shí)間上來(lái)看，超導(dǎo)體的產(chǎn)業(yè)化之路長(zhǎng)達(dá)30多年，近兩年開始初有成果。但受到制備相關(guān)帶材的材料、設(shè)備、工藝限制，產(chǎn)業(yè)化道路依然艱巨。

在專家們看來(lái)，如果室溫超導(dǎo)研究成果被驗(yàn)證，那么可以算作超導(dǎo)研究領(lǐng)域的第三次飛躍。無(wú)需在高壓或者液氮環(huán)境中，材料就具有超導(dǎo)性，對(duì)于科學(xué)界而言，這將是諾獎(jiǎng)級(jí)的發(fā)現(xiàn)，也將是顛覆目前能源體系的成果。

（文章來(lái)源：上海證券報(bào)）

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