東南大學(xué)教授復(fù)現(xiàn)「常溫常壓超導(dǎo)」全流程來了！初步結(jié)果：無超導(dǎo)，弱抗磁

十三 2023-08-01 12:52:32 來源：量子位

金磊 整理自 B站

量子位 | 公眾號 QbitAI

備受全球物理界關(guān)注的常溫常壓超導(dǎo)，復(fù)現(xiàn)實驗初步結(jié)果新鮮出爐！

東南大學(xué)孫悅教授（B站Up主“科學(xué)調(diào)查局”）便將這一全流程公布了出來：

話不多說，直接上結(jié)果：

沒有看到任何可能是超導(dǎo)的信號。

截至發(fā)稿前，這個視頻已經(jīng)有超過100萬的播放量，著實是引發(fā)了不小的關(guān)注。

孫教授在超導(dǎo)領(lǐng)域有著十多年的研究經(jīng)歷，此前就表示過對于韓國團(tuán)隊此次的新研究持“懷疑態(tài)度”。

那么這個復(fù)現(xiàn)實驗具體是如何進(jìn)行的？我們繼續(xù)往下看。

（注：本文內(nèi)容已經(jīng)孫教授授權(quán)。）

復(fù)現(xiàn)實驗全流程

孫悅教授和施智祥教授團(tuán)隊關(guān)注到此次新研究是在7月25日，并于當(dāng)天決定購買原材料。

到了第二天，原材料到貨，團(tuán)隊此時也確定好了實驗方案。

實驗的第一步是合成前驅(qū)物，分別是Lanarkite和Cu3P。

在這個步驟中，團(tuán)隊為了防止材料被氧化，將它們放置在了氬氣保護(hù)的手套箱內(nèi)，再進(jìn)行稱量、配平原料等工作。

配平完成之后，團(tuán)隊依舊是在手套箱內(nèi)進(jìn)行了原料研磨的工作，讓其充分地混合均勻。

實驗的第二步，是按照論文所述，將原料放入石英管里抽真空。

不過孫教授和施教授表示此前的論文中存在矛盾點，即文字部分所述的是“有空氣”，但在圖表中又是“高真空”。

因此，團(tuán)隊在這個步驟中，將一份原料置于真空密封狀態(tài)，另一份則是置于空氣中。

接下來，就來到了“煉丹”的環(huán)節(jié)。

團(tuán)隊把上述的兩份原料都放進(jìn)了實驗室的高溫爐當(dāng)中進(jìn)行燒結(jié)。

孫教授和施教授表示，單是這一步便消耗了他們2天的時間：

因為按照論文所述，需要燒結(jié)48個小時。

最終于7月29日，團(tuán)隊得到了燒結(jié)后的前驅(qū)物。

值得注意的是，為了防止原料會在空氣中被氧化或受潮，團(tuán)隊都是在手套箱內(nèi)將原料打開、磨粉，以及X射線衍射（XRD）分析等工作。

值得注意的是，孫教授和施教授團(tuán)隊成相的XRD數(shù)據(jù)是與論文中保持一致的。

接下來便是繼續(xù)合成目標(biāo)材料。

不過此時，孫教授和施教授團(tuán)隊發(fā)現(xiàn)論文文章里又出現(xiàn)了一個問題。

韓國研究里將兩個原料反應(yīng)生成的最終產(chǎn)物銅和磷的比例是1:6，不過前驅(qū)物的畢竟是Cu3P，就出現(xiàn)了方程式很難配平的問題。

因此，孫教授和施教授便嘗試了兩種不同的配比。

加之前驅(qū)物的燒結(jié)也是在真空和有氧兩種環(huán)境下，以及論文中合成條件是925℃、5~20個小時。

團(tuán)隊決定采取10小時和20小時兩種不同的條件。

疊加上述種種不同的變量，團(tuán)隊共計進(jìn)行了8次實驗。

最終，便來到了實驗展示環(huán)節(jié)。

在超導(dǎo)磁懸浮實驗中，正如上文所述，樣品是穩(wěn)穩(wěn)躺在了磁鐵上面，并未出現(xiàn)理想的結(jié)果。

隨后，團(tuán)隊又對樣品進(jìn)行了磁化測量，結(jié)果顯示，依舊是沒有任何超導(dǎo)跡象。

不過這個結(jié)果也確實體現(xiàn)出了一些負(fù)的磁化信號，說明樣品具備很弱的抗磁性。

也正因為信號很弱，也不能完全排除是雜質(zhì)所導(dǎo)致的結(jié)果。

隨后孫教授和施教授團(tuán)隊又對樣品在200K的磁滯曲線（M-H Loop）中進(jìn)行了測量。

從結(jié)果上來看，樣品呈現(xiàn)出了很弱的鐵磁性（也有可能是來自于雜質(zhì)）。

就目前公布的結(jié)果來看，在孫教授和施教授的復(fù)現(xiàn)實驗中并未看到任何超導(dǎo)跡象。

不過團(tuán)隊還有7種不同的樣品，他們還將依次對它們按照上述的步驟進(jìn)行測量。

依然有待驗證

對于這個結(jié)果，孫教授在視頻中表示只是“初步的”：

不排除這個材料有超導(dǎo)的可能性，還需要進(jìn)一步的提純以及各方面的測量。

包括銅的含量等，還是有很大的調(diào)控空間。

而就在昨天，韓國團(tuán)隊的研究被曝出一個意外發(fā)現(xiàn)，即石英管裂開后才制備出來。

對此，我們與孫教授取得聯(lián)系進(jìn)行了溝通：

這個我們團(tuán)隊還沒有嘗試。

石英管破裂對我們來說有兩種情況。第一種是調(diào)整工藝，即加入一些氧氣；第二種在高溫的情況下把樣品拿出來淬火，取得較為穩(wěn)定的相。

不過我認(rèn)為這些都不是核心的問題，因為我們樣品結(jié)構(gòu)分析的結(jié)果跟他們是完全一樣的。

可能是他們這個操作在樣品內(nèi)部造成了某種很小的結(jié)構(gòu)扭曲等。

One More Thing

隨著這項實驗的熱度逐步升高，有網(wǎng)友整理出了一份全球范圍內(nèi)的“競賽名單”。

感興趣的小伙伴們可以關(guān)注起來了：

除此之外，根據(jù)每日經(jīng)濟新聞的報道，論文作者之一Hyun-Tak Kim教授表示，經(jīng)修改后的論文在今日重新在arXiv上發(fā)布。

至于最終結(jié)果將何去何從，讓子彈再飛一會兒。

參考鏈接：
[1]https://www.bilibili.com/video/BV1yj41167Xd/?
[2]https://forums.spacebattles.com/threads/claims-of-room-temperature-and-ambient-pressure-superconductor.1106083/page-11?
[3]https://www.zhihu.com/question/614849582