石川佳純宣布退役
7月22日,韓國韓國量子能源研究所等機構的室導體研究人員在預印本網站arXiv上發表論文說,他們合成的溫超烏龍石川佳純宣布退役LK-99材料具備超導性,超導臨界溫度在127攝氏度左右,超級而且在常壓下就具備超導性。團隊LK-99是韓國一種改性鉛磷灰石晶體結構。開發出LK-99的室導體韓國研究人員說,這種材料是溫超烏龍世界上第一個室溫超導體。連日來,超級不少專家對LK-99進行復現實驗。團隊
北京大學量子材料科學中心(ICQM)和國科大等單位發布的韓國一篇論文表明:合成出來的與韓國團隊論文主成分一致的LK-99材料,不具備超導性。室導體
另外,溫超烏龍石川佳純宣布退役美國馬里蘭大學凝聚態物質理論中心(CMTC)也轉發了最新的超級研究,稱LK-99不是團隊超導體,甚至在室溫(或極低溫度)下也不是。它只是一種電阻非常高的劣質材料。
超導 科學界追尋的目標
各類材料在常溫下都具有一定的電阻。當電子從材料的一端流到另一端時,它們不斷碰撞并減速,類似于風吹過樹葉時空氣的減速。1911年,荷蘭物理學家??恕た溋帧ぐ簝人拱l現汞在約4開爾文(絕對零度以上4攝氏度,即約零下269攝氏度)時電阻急劇下降,進入一種電阻小到實際上測不出來的新狀態。他把汞的這一新狀態稱為超導態。昂內斯也因為發現超導現象獲得1913年諾貝爾物理學獎。
超導體在特定溫度才能呈現電阻為零,其兩大關鍵特征為零電阻和完全抗磁性,即邁斯納效應。超導體電阻轉變為零的溫度稱為臨界溫度。根據臨界溫度高低,超導材料可分為低溫超導體和高溫超導體。
迄今為止,已發現數十種金屬元素——鉛、汞、鈮、錫及其合金在冷卻到接近絕對零度時會變成超導體。但這些材料實現超導條件苛刻,即便所謂“高溫超導體”的臨界溫度也通常在零下100攝氏度或更低,需要液氦或液氮制冷并需要高壓,難度大且成本高,幾乎無法實用。目前已確認的世界紀錄,是美國和德國科研人員以氫化鑭材料在250開爾文(約零下23攝氏度)還需約100萬倍大氣壓的極端高壓實現超導。
如果有一種材料能在接近室溫和常壓條件下實現超導,勢必給世界帶來革命性的突破。例如,計算機芯片可以運行更快能耗更低、電網可以接近無損耗輸電、高速磁懸浮列車可能很快投入實用……因此,近幾十年來世界各國研究人員在這一領域投入了極大精力。
“LK-99”引起關注的原因還在于,韓國研究人員宣稱它不僅臨界溫度接近常溫,其成分和合成方法出乎意料地簡單和廉價,而過去科學界往往在稀有金屬元素的方向尋求突破。一旦得到驗證并解明其機理,它可能很快接近實用。一組研究人員在7月22日發表了關于發現LK-99的論文,并將其稱為“一個全新的歷史事件,為人類開啟了一個新紀元”,從而掀起了一陣狂熱關注。這些論文的主要作者來自韓國量子能源研究中心,他們聲稱LK-99是世界上第一個室溫常壓超導體。換句話說,它可以在正常環境中毫無阻力地導電。
北大 LK-99不是超導體
8月8日,來自北京大學量子材料科學中心的研究團隊在預印本網站arXiv提交的論文顯示,其團隊合成的LK-99樣品沒有表現出超導性。
該團隊成功合成了類似LK-99的多晶陶瓷樣品,主要成分與韓國團隊的報告一致,且在一些小片狀碎片中,成功觀測到了“半懸浮”。
此外,通過對呈現出上述現象的小片樣品以及未表現出上述現象的大塊樣品進行磁化測量,該團隊發現,樣品普遍含有弱而明確的軟鐵磁成分,足以解釋在垂直磁場中觀察到的半懸浮現象。
“我們的測量沒有顯示樣品存在邁斯納效應或零電阻,故我們認為樣品沒有表現出超導性?!痹搱F隊表示。
同日,印度國家實驗室也發表論文稱,所得LK-99樣品在室溫下不具備超導性。
韓國超導和低溫學會LK-99驗證委員會表示,與LK-99相關的影像和論文中展示的這一材料的特征并不符合邁斯納效應,不足以證明LK-99是室溫超導體。
據界面新聞統計,目前中國已有北京航空航天大學、華中科技大學、東南大學、上海大學、曲阜師范大學、北京大學研究團隊已經完成了復現實驗,雖然實驗結果存在差異,但均未證實LK-99為室溫超導體。
目前公布的各項實驗結果中,都只呈現了某一種特性,比如華中科技大學的視頻展示的,是LK-99的抗磁性,但并未觀測到零電阻屬性;東南大學成功觀測到了110K以下的零電阻,但是并沒有發現完全抗磁性,都無法證明LK-99是室溫超導體。
美國倫斯勒理工學院材料科學與工程系副教授埃德溫·福通說,實現室溫超導,需要在理解超導背后的基本原理、發明新材料或發現提高臨界溫度的新方法方面取得突破。LK-99是突破還是烏龍,首先需要科研人員復現。目前來看,室溫超導領域出現重大進展恐怕還需時日。
據新華社、每日經濟新聞等