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2023-08-03 04:03:13
室溫超導最新進展：LK-99驗證掀“復現潮”！
2023-08-03 04:03:13 來源: 教育信息網
最近有關室溫超導領域的新消息不斷。
論文團隊的視頻演示
日前，一批韓國科學家連發兩篇論文，宣稱造出了一種在室溫和環境壓力下完美的超導材料——LK-99。但其目前公布的實驗數據被認為不足以證明LK-99系超導體，因而受到質疑。隨后，國際上多個研究團隊嘗試合成LK-99，以驗證其實驗結果。
(資料圖片)
8月1日下午，一位自稱來自華中科技大學的B站UP主發布了一則視頻稱，其所在團隊已經成功首次驗證合成了可以磁懸浮的LK-99晶體，該晶體懸浮角度比此前韓國研究團隊或者的樣品磁懸浮角度更大，有望實現真正無異議的無接觸超導磁懸浮。
全球首個室溫常壓超導體？
7月22日，韓國研究團隊在預印本網站arXiv發布論文，聲稱合成了全球首個室溫常壓超導體，臨界溫度為127℃。該網站是以上傳時間證明論文原創性的文檔收錄網站。
該論文作者為韓國首爾量子能源中心的材料科學家Sukbae Lee、Ji-Hoon Kim以及高麗大學的Young-WanKwon。他們表示，在常壓條件下，一種改性的鉛磷灰石（LK-99，以Lee和Kim的首字母命名）能夠在400K（127℃）以下表現為超導體。
如果該成果被驗證為真，那么他們不僅實現了常壓條件，還將臨界溫度提升至400K（127℃），大大拓寬超導材料可應用的溫度區間，人類將進入“超導時代”，能源、交通、量子計算等多領域有望迎來根本性變革。
此外，一個展示邁斯納效應的LK-99“懸浮”的視頻被公布。邁斯納效應是超導體從一般狀態相變至超導態的過程中對磁場的排斥現象，該效應被視作超導實現的重要特征。
值得一提的是，該論文發布幾小時后，另一篇由Sukbae Lee、Ji-Hoon Kim、Sungyeon Im、SooMin An、Keun HoAuh及Hyun-Tak Kim六人合作撰寫的、內容更加詳實的同題論文也在arXiv網站發布。
據《新科學家》報道，有知情者在社交平臺上表示，部分團隊成員對第一篇論文的發表并不知情，團隊內部存在紛爭。還有評論者稱，團隊成員搶發署名三位作者的論文，或因諾貝爾獎最多只能由三人分享。
據報道，Sukbae Lee稱論文的發表是Young-Wan Kwon在未征得其他成員同意的情況下擅自發表的，已要求撤稿。Ji-Hoon Kim也表達了同樣的訴求。
據《物理世界》等外媒報道，自20世紀70年以來一直從事超導材料研究的馬里蘭大學物理學家RichardGreene評論稱，盡管邁斯納效應的視頻乍看令人印象深刻，但超導并非是能使得物體懸浮的唯一原因。
多位科學家表示，LK-99的制備過程較為簡易，實現該韓國團隊的研究成果復現并驗證真偽，最快只需約一周時間。目前，已有多科研團隊進行相關努力。
中國多個團隊展開驗證
7月31日，東南大學教授孫悅（B站博主“科學調查局”）發布“室溫超導復現實驗-全流程”實驗視頻，視頻中表示無超導磁懸浮現象，是否是室溫超導依然有待驗證。
圖源：B站博主“科學調查局”
8月1日，B站UP主“關山口男子技師”首發視頻宣布：他們已合成了可以磁懸浮的LK-99晶體，該晶體懸浮的角度比韓國量子能源研究中心的CEOSukbaeLee等人獲得的樣品磁懸浮角度更大，有望實現真正意義的無接觸超導磁懸浮。但該UP主也指出，目前只驗證了邁斯納效應，只有一片幾十微米大小的樣品，若進一步測電阻還需等下一批樣品出來。
圖源：B站UP主“關山口男子技師”
據財聯社報道，對1日B站UP主上傳的題為“LK-99（潛在室溫超導材料）驗證”實驗視頻，華中科技大學常海欣教授向記者證實，該視頻確實出自所屬團隊。截至發稿，上述視頻在B站播放量已超430萬。
據澎湃新聞，在LK-99的兩篇論文公開約一周后，目前至少又有三篇與LK-99相關的新論文在預印本網站arXiv上公開，其中兩篇來自中國。
中國科學院金屬研究所孫巖研究員和劉培濤研究員表示，他們主要進行了理論計算，從計算結果來看，LK-99有室溫超導的可能性；從能帶的角度，給出了一些解釋，" 但是不confirm（但這不是證實）"。" 理論和實驗還是有gap（區隔）的 "，" 這沒法預測，只能說，它有（室溫超導）這種幾率。 "
而北京航空航天大學材料科學與工程學院研究團隊對合成的LK-99檢測發現，它的室溫電阻不為零，也沒有觀察到它發生磁懸浮。該論文稱，上述材料表現出的表現出特征類似半導體，而非超導體。
還有網友公開實驗數據和視頻稱，重復實驗中合成的LK-99表現出一定的抗磁性，但未觀察到超導現象或超導磁懸浮現象。
“室溫超導”為什么這么受關注
超導體是能以零損耗傳導電流的材料，但極難運用在實際中，因為它通常需要被冷卻至零下196攝氏度左右的極低溫，并且需要施加極高的壓力才能成為超導態。因此，若能在常溫常壓下實現超導，對人類的科技發展具有重大意義。
自從一個多世紀前，荷蘭科學家卡末林昂內斯發現了貢在冷卻到液氦溫度時會出現無電阻導電性以來，科學界就對超導材料進行了大量的研究，但至今尚未實現。
1964年，斯坦福大學教授威廉·利特爾預測材料在室溫下可能存在超導性。近期，科學家合成了一種新型高溫超導體氫化釔（YH10），但仍然需要超高的外部壓力。
今年3月，紐約羅徹斯特大學物理學家RangaDias及其團隊宣稱通過使用由氫、氮和镥制成的新材料，在1GPa壓強條件和294K（即21攝氏度）的常溫條件下觀察到該材料的超導特性，遭到業內眾多質疑。
國內一家超導領域龍頭企業的團隊技術負責人表示，“即使最后能證實該材料具有常溫超導的可能，也不一定代表它具有實用性。其次，即便它有實用性，想做成產業化的帶材，所需的時間也是無法估量的。”據該技術負責人介紹，想要認定室溫超導，首先需要做零電阻測量，再加上較為穩定的騰空懸浮才能證實。
上海市高溫超導材料與系統工程研究中心主任金之儉教授在8月1日晚上的一場科普直播中談到此次韓國研究論文帶來的啟示，他表示：“對于室溫超導材料的探索不會停止。現在就算是韓國團隊通過了一種比較偶然的方法，找到了適合室溫超導的材料，但是很大程度上，這種材料也難以規模化地制備和應用，如何找到能夠規模化應用的室溫超導材料才是核心。”
（中國小康網綜合中國科學報、澎湃新聞、第一財經、財聯社、央視新聞等報道）
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