「首個(gè)室溫常壓超導(dǎo)體」！127度以下常壓都能實(shí)現(xiàn)超導(dǎo)，有原子結(jié)構(gòu)有視頻，網(wǎng)友：里…里程碑式成果？

明敏 尚恩 發(fā)自 凹非寺

量子位 | 公眾號(hào) QbitAI

好家伙，室溫超導(dǎo)領(lǐng)域又來(lái)新突破了？

這次甚至連高壓都不需要了，“常壓”即可實(shí)現(xiàn)超導(dǎo)。

就在這兩天，一篇名為“首個(gè)室溫常壓超導(dǎo)體”的論文出現(xiàn)在了arXiv上，馬上引發(fā)巨大討論。

這篇論文表示，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)畸變，從而可以在127℃以下表現(xiàn)出超導(dǎo)性。

要知道，幾個(gè)月前轟動(dòng)學(xué)術(shù)界、登上Nature又撤稿的室溫超導(dǎo)實(shí)驗(yàn)（來(lái)自蘭加·迪亞斯），都還需要加壓到1萬(wàn)個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，且臨界溫度遠(yuǎn)低于127℃，為21℃。

而且這次最新成果，“有圖有證據(jù)”。

一方面論文里給出了材料的具體原子結(jié)構(gòu)；

另一方面，作者已經(jīng)上傳了一段視頻材料，視頻中一塊材料被放在磁鐵上后，保持懸浮狀態(tài)。這是物體轉(zhuǎn)變?yōu)槌瑢?dǎo)體的特征之一，即邁斯納效應(yīng)。

而這些都是之前迪亞斯研究中所沒(méi)有的。

所以不出意料，這篇最新出現(xiàn)的論文，馬上引起巨大討論。

不少人感慨，這結(jié)果好得仿佛是假的一樣……

有人覺(jué)得，這次連視頻都有了（除非是大型詐騙），應(yīng)該真的是個(gè)大突破吧。

所以……這篇論文到底講了啥？

給出了原子結(jié)構(gòu)和視頻論證

論文開(kāi)頭第一句就寫(xiě)道：

我們合成了世界上首個(gè)室溫常壓超導(dǎo)體，臨界溫度為127℃。

For the first time in the world, we succeeded in synthesizing the room-temperature superconductor (Tc ≥ 400 K, 127 ℃) working at ambient pressure with a modified lead-apatite (LK-99) structure.

要知道，所謂高溫超導(dǎo)，“高溫”只是相對(duì)于絕對(duì)零度來(lái)說(shuō)。

此前21℃實(shí)現(xiàn)室溫超導(dǎo)已經(jīng)讓物理學(xué)界炸裂了，如今127℃的臨界值則把超導(dǎo)實(shí)現(xiàn)范圍變更大了。

這個(gè)帶來(lái)新突破的材料，被研究人員命名為“LK-99”。

論文一共22頁(yè)，主要講了該材料的結(jié)構(gòu)、超導(dǎo)原理，并用實(shí)驗(yàn)進(jìn)行論證。

論文展示了LK-99長(zhǎng)啥樣以及分子結(jié)構(gòu)。

研究人員通過(guò)收縮材料的內(nèi)部結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)超導(dǎo)，用更小的銅離子替代了鉛離子，收縮比為0.48%。

Cu2+取代引起的應(yīng)力傳遞到圓柱體列的鉛，導(dǎo)致界面發(fā)生扭曲，形成超導(dǎo)量子阱。

超導(dǎo)量子阱（Superconducting Quantum Well，簡(jiǎn)稱(chēng)SQW）是一種人工制備的薄膜納米結(jié)構(gòu)，它利用量子約束效應(yīng)產(chǎn)生量子化的能級(jí)，從而提高超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度。

然后通過(guò)熱容實(shí)驗(yàn)，研究人員驗(yàn)證了LK-99具備室溫常壓超導(dǎo)能力。

具體來(lái)看，他們?cè)?89K（約125℃）下進(jìn)行試驗(yàn)，出現(xiàn)了電壓等于0的情況，由此認(rèn)為在這一條件下電阻等于0.

作者還測(cè)試了樣品的零電阻效應(yīng)、臨界電流和磁場(chǎng)的變化關(guān)系等，來(lái)論證LK-99具有超導(dǎo)性。

此外，他們還展示了LK-99樣品在不同溫度下的電子順磁共振(EPR)譜結(jié)果。

結(jié)果顯示，在全溫度范圍內(nèi)都出現(xiàn)類(lèi)似回旋共振（cyclotron resonance）的信號(hào)，這是二維電子氣體量子阱的特征信號(hào)。

作者認(rèn)為，全溫度范圍內(nèi)出現(xiàn)信號(hào)，意味著量子阱能穩(wěn)定存在。

而這就是LK-99具有超導(dǎo)的關(guān)鍵所在。

而且他們認(rèn)為熱容結(jié)果顯示，LK-99不遵循簡(jiǎn)單的德拜模型，出現(xiàn)熱容異常，也能從微觀上論證該材料有超導(dǎo)性。

不僅如此，作者還專(zhuān)門(mén)上傳了一段視頻到網(wǎng)絡(luò)上，拍攝下了材料在磁鐵上懸浮的情況。

但這似乎也還不能完全打消圍觀群眾們的疑慮……

網(wǎng)友們想信又不敢信

由于之前室溫超導(dǎo)領(lǐng)域的鬧劇太多，這回網(wǎng)友們的看法都比較謹(jǐn)慎。

很多人評(píng)論都加上了前提如果是真的（If true）……

而對(duì)于這次新成果，不同的網(wǎng)友也有不同的看法。

有人覺(jué)得這個(gè)試驗(yàn)確實(shí)打開(kāi)了新思路，雖然還沒(méi)帶來(lái)實(shí)際應(yīng)用，但也不能忽視研究的創(chuàng)新性：

直到2020年左右才發(fā)現(xiàn)室溫超導(dǎo)，現(xiàn)在已經(jīng)可以肯定這條路走得通！

但有人也覺(jué)得應(yīng)用比較有限，這位網(wǎng)友就直接表示：

250毫安最大可通過(guò)電流還比較有限，遠(yuǎn)未達(dá)到實(shí)用化的大電流規(guī)模。

要知道，能制造出強(qiáng)大的磁體材料或者可行的電力線路，才是室溫超導(dǎo)領(lǐng)域真正意義上劃時(shí)代的成就。

除了正反兩派，也有不少網(wǎng)友整體抱持一種謹(jǐn)慎態(tài)度，質(zhì)疑這會(huì)不會(huì)又有什么貓膩。

由于這個(gè)領(lǐng)域之前烏龍?zhí)啵@位已經(jīng)ptsd的老哥就直接表示：又來(lái)？？

還有不少網(wǎng)友認(rèn)為，對(duì)于這類(lèi)研究，最好還是等復(fù)現(xiàn)后再說(shuō)吧。

（網(wǎng)友OS：被騙太多次了）

不過(guò)也有人說(shuō)研究的一位作者論文發(fā)了很多文章，而且有高引。

這篇論文的研究團(tuán)隊(duì)全部來(lái)自韓國(guó)，且都與韓國(guó)量子能源研究中心（Quantum Energy Research Center）有聯(lián)系。

其中，論文作者Young-Wan Kwon是高麗大學(xué)教授，主要研究領(lǐng)域包括凝聚態(tài)物理、先進(jìn)材料等。

他在Google Scholar上，有多篇被引用超過(guò)100次的論文。

論文第一作者Sukbae Lee，是量子能源研究中心的CEO兼研究員，長(zhǎng)期從事物理研究，尤其是高溫超導(dǎo)方面。不過(guò)因?yàn)榘l(fā)表的論文以韓文居多，因此引用量相對(duì)較少。

Ji-Hoon Kim是量子能源研究中心的研究員，主要作為樣品合成工作的對(duì)應(yīng)作者，通過(guò)反應(yīng)機(jī)理研究獲得了LK-99樣品。

這篇論文在業(yè)界引起很大關(guān)注，但具體效果是不是和論文敘述的一樣，暫且還要等上那么一會(huì)兒。

等待之余，此前狂被撤稿的Dias老哥這邊又有新瓜可吃了。

One More Thing

最新消息，之前室溫超導(dǎo)風(fēng)波的主人公蘭加 · 迪亞斯（Ranga Dias）又一篇論文將被撤稿，有證據(jù)表示論文中存在造假行為。

據(jù)Nature消息，迪亞斯發(fā)表在物理評(píng)論快報(bào)（Physical Review Letters，簡(jiǎn)稱(chēng)PRL）上的論文，因被發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)明顯捏造，將被撤回。

“PRL”隸屬于美國(guó)物理學(xué)會(huì)，主要發(fā)表原創(chuàng)性強(qiáng)、極為重要的物理研究成果，被稱(chēng)為物理領(lǐng)域的標(biāo)尺。

不過(guò)雖然有論文又被撤稿，迪亞斯倒是不慌繼續(xù)搞事。

據(jù)Science報(bào)道，迪亞斯最近已經(jīng)為一項(xiàng)新的室溫超導(dǎo)材料申請(qǐng)專(zhuān)利。

不同于今年三月他發(fā)表的近常壓（約1萬(wàn)個(gè)大氣壓）室溫超導(dǎo)材料，這次他在專(zhuān)利申請(qǐng)中宣稱(chēng)已發(fā)現(xiàn)常壓環(huán)境下的室溫超導(dǎo)。并在專(zhuān)利申請(qǐng)書(shū)中宣稱(chēng)：

是完全意義上的室溫常壓超導(dǎo)。

頗為詭異的是，這項(xiàng)國(guó)際專(zhuān)利申請(qǐng)于2022年7月就已提交，今年4月才對(duì)外公開(kāi)。

目前，該專(zhuān)利申請(qǐng)目前尚未裁決，專(zhuān)利審查通常需要大約2年時(shí)間才能完成。

論文地址：
https://arxiv.org/abs/2307.12008
作者上傳視頻：
https://sciencecast.org/casts/suc384jly50n

參考鏈接：
[1]https://news.ycombinator.com/item?id=36864624
[2]https://www.reddit.com/r/singularity/comments/159jpz6/the_first_roomtemperature_ambientpressure/
[3]https://www.nature.com/articles/d41586-023-02401-2
[4]https://www.science.org/content/article/embattled-physicist-files-patent-unprecedented-ambient-superconductor