Nature：LK-99不是超導(dǎo)體

魚羊 2023-08-17 14:25:03 來源：量子位

魚羊 發(fā)自 凹非寺

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早寄晚導(dǎo)的LK-99，今天一早又讓Nature一把給摁地上了。

頭版頭條文章里，標(biāo)題明晃晃地寫著“LK-99不是超導(dǎo)體”。

腫么肥事，這是直接把棺材板釘上了？

倒也不算~盡管標(biāo)題生猛，但更確切地說，Nature是整了個(gè)“寄派”觀點(diǎn)匯總：

• 8月14日，德國(guó)馬普所合成LK-99單晶體，晶體透明且絕緣，排除超導(dǎo)性存在；
• 8月9日，西班牙DIPC和普林斯頓等研究機(jī)構(gòu)聯(lián)手對(duì)LK-99做了X射線成像，分析認(rèn)為這種材料更可能是磁體而非室溫超導(dǎo)體；
• 8月8日，中科院分析認(rèn)為，LK-99的所謂“超導(dǎo)”現(xiàn)象，很可能是Cu?S在385K左右的一級(jí)結(jié)構(gòu)相變引起的電阻率降低；
• 8月7日，北大團(tuán)隊(duì)論文認(rèn)為L(zhǎng)K-99的半懸浮現(xiàn)象是鐵磁性導(dǎo)致的。

Nature還引用莫納什大學(xué)物理學(xué)家Michael Fuhrer的觀點(diǎn)說：

棺材板上的釘子就是Cu?S。（原話）

韓國(guó)團(tuán)隊(duì)現(xiàn)在有責(zé)任分享原始樣本，說服其他人。

嗯，甭管怎么說，硝煙味是有點(diǎn)濃。

也難怪網(wǎng)友們這瓜吃著吃著就品出味兒來了：Nature這怕不是在逼宮吧？

LK-99“寄派”一錘接一錘

Nature如此口風(fēng)，跟LK-99“寄派”接連不斷的重錘脫不開關(guān)系。

就以這兩天的最新進(jìn)展來說，國(guó)外，馬克斯·普朗克固體物理和材料研究所猛下血本，直接整出了Pb????Cu?(PO?)?O單晶體，排除Cu?S影響。

國(guó)內(nèi)，中科院亦有新論文上線arXiv，在微觀尺度上研究了分別來自三個(gè)獨(dú)立小組的LK-99樣品，測(cè)量樣品表面各個(gè)相的磁特性。

這兩篇論文的結(jié)果共同指向了一個(gè)結(jié)論：

LK-99材料中觀察到的異常電性行為可能來源于Cu?S等雜質(zhì)相。

馬普所：?jiǎn)尉该髑医^緣，排除超導(dǎo)性存在

具體而言，馬普所是采用浮區(qū)法來合成樣品的。這種方法可以避免將硫引入反應(yīng)中，消除Cu?S的影響。

合成出來的Pb?Cu(PO?)?O單晶長(zhǎng)這樣：

晶體呈現(xiàn)紫色透明的狀態(tài)，更重要的是，其電阻高達(dá)數(shù)百萬歐姆——是絕緣體。

在磁性測(cè)量中，研究人員發(fā)現(xiàn)，單晶樣品顯示出輕微的鐵磁性和抗磁性。

在2-800K（-271℃-526℃）的溫度范圍內(nèi)，研究人員都沒有觀察到表明相變的異?，F(xiàn)象。

由此，研究人員認(rèn)為，可以排除Pb?Cu(PO?)?O晶體室溫超導(dǎo)的可能性。

這篇論文還提到，多晶Pb????Cu?(PO?)?O樣品中常常會(huì)出現(xiàn)Cu?S雜質(zhì)相，Cu?S的相變可能導(dǎo)致多晶樣品出現(xiàn)異常電性行為（在398K附近有結(jié)構(gòu)相變并伴隨絕緣-金屬轉(zhuǎn)變）。而Cu?S本身并非超導(dǎo)體。

中科院：微觀尺度上測(cè)量樣品表面各相磁特性

中科院的最新研究，收集了分別由3個(gè)獨(dú)立小組合成的LK-99樣品。

不同于馬普所，研究人員沒有致力于單晶合成，而是選擇直接在微觀尺度上，對(duì)樣品表面不同的相進(jìn)行化學(xué)、磁性和電性測(cè)量。

采用的技術(shù)手段包括光學(xué)顯微鏡、掃描電鏡、AFM/NV等。

他們發(fā)現(xiàn)，樣品的Cu?S相區(qū)域顯示出抗磁性，而Pb相區(qū)域呈現(xiàn)混合的抗磁性和弱鐵磁性。

同樣，這篇論文的結(jié)論是沒有觀察到超導(dǎo)轉(zhuǎn)變，排除了室溫超導(dǎo)的可能性。

論文還進(jìn)一步研究了Cu?S相變帶來的電流路徑跳變和電阻狀態(tài)改變，認(rèn)為L(zhǎng)K-99的抗磁響應(yīng)很大一部分可以歸因于這些富銅雜質(zhì)。

其實(shí)“導(dǎo)派”也沒歇著

話說回來，“寄派”戰(zhàn)錘掄得飛起，連Nature都透出“寄寄可能性很大”的口風(fēng)，但“導(dǎo)派”也不是完全就被動(dòng)挨打了。

就在今天凌晨，知乎用戶AD9hxd上傳新視頻，稱其LK-99樣品有“疑似釘扎現(xiàn)象”。

此前，這位網(wǎng)友開貼直播復(fù)現(xiàn)LK-99，公布了完整的“煉丹”方案。（詳情見文末鏈接）

事情進(jìn)展到這一步，或許還是那句話，“韓國(guó)團(tuán)隊(duì)有責(zé)任說服其他人”。

LK-99是寄是導(dǎo)，咱們還是且存耐心，科學(xué)吃瓜。

參考鏈接：
[1]https://www.nature.com/articles/d41586-023-02585-7
[2]馬普所論文：https://arxiv.org/abs/2308.06256
[3]中科院論文：https://arxiv.org/abs/2308.07800 [4]https://www.zhihu.com/question/617532975/answer/3168937608
[5]https://www.zhihu.com/people/ad9hxd

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