7 月?22?日,一篇名為“The First Room-Temperature Ambient-Pressure Superconductor”(第一個室溫常壓超導(dǎo)體)的論文出現(xiàn)在了預(yù)印本網(wǎng)站?arXiv?上,立即引發(fā)了熱議。
根據(jù)作者的說法,這個超導(dǎo)體叫LK-99 材料,可以在大約?34 小時內(nèi)用極其基本的實驗室設(shè)備(研缽和研杵、基本真空和熔爐)制備出來。這些結(jié)果可以在幾天到幾周內(nèi)復(fù)制?。。?/p>
具體為:該研究團隊改良了一種具有鉛磷灰石結(jié)構(gòu)的化合物,用 CuCu2+?取代了?Pb2+,誘發(fā)了微小的晶體結(jié)構(gòu)畸變(表現(xiàn)為 0.48% 的體積收縮),這導(dǎo)致了材料界面處超導(dǎo)量子阱的形成,使得其具備了超導(dǎo)性,超導(dǎo)臨界溫度在 127 攝氏度,即 400K 以上,而且在常壓下就具備超導(dǎo)性。
?總結(jié)下來,論文8個關(guān)鍵點?
1、首次成功合成了常溫常壓超導(dǎo)體LK-99,臨界溫度Tc≥400K。
2、通過多種測試證實了LK-99的超導(dǎo)性質(zhì),如零電阻、臨界電流、臨界磁場等。
3、LK-99的超導(dǎo)性源自Cu2+取代Pb2+導(dǎo)致的0.48%體積收縮和結(jié)構(gòu)畸變。
4、結(jié)構(gòu)畸變在Pb(1)和氧原子之間的界面上產(chǎn)生了超導(dǎo)量子井(SQWs)。
5、LK-99的獨特結(jié)構(gòu)使SQWs能在常溫常壓下穩(wěn)定存在。
6、XRD、XPS、EPR和熱容證實了LK-99的畸變結(jié)構(gòu)和SQWs的存在。
7、EPR中回旋共振信號證實了2D電子氣體和SQWs的形成。
8、LK-99的超導(dǎo)用SQW模型解釋,電流隧道傳輸實現(xiàn)零阻抗。
作者介紹
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、先進材料等。第一作者 Sukbae Lee,是量子能源研究中心(Quantum Energy Research Center)的 CEO 兼研究員,長期從事高溫超導(dǎo)領(lǐng)域的研究,Ji-Hoon Kim 是量子能源研究中心的研究員,也是本次超導(dǎo)樣品合成工作的完成人。
學(xué)校官網(wǎng):http://chem.korea.edu/index
室溫超導(dǎo)意味著什么??
既然處于超導(dǎo)態(tài)的材料有這么多用途,為何沒有廣泛應(yīng)用于生活中呢?
因為只有在特定溫度之下,材料才會進入超導(dǎo)狀態(tài)。這個臨界溫度非常低,往往為幾十開爾文(大約零下二百多度?。?/strong>,這在日常生活中非常難達到,阻止了超導(dǎo)材料的大規(guī)模應(yīng)用。所以大家應(yīng)該明白,為什么室溫超導(dǎo)能讓那么多人心中振奮了吧!
早在1911年,荷蘭物理學(xué)家卡末林·昂內(nèi)斯(Heike Kamerlingh Onnes)就已發(fā)現(xiàn),當(dāng)溫度降低至4.2K(約-268.95℃)時,浸泡在液氨里的金屬汞的電阻會消失。但至今,超導(dǎo)材料都未獲大規(guī)模應(yīng)用,極端溫度始終是材料進入超導(dǎo)狀態(tài)的必備條件。
室溫超導(dǎo)如果能實現(xiàn),無疑會帶來巨大突破。
2023年室溫超導(dǎo)的報道與證偽?
北京時間3月8日,由美國羅切斯特大學(xué)科學(xué)家Ranga Dias領(lǐng)銜的團隊在美國物理學(xué)會3月會議上宣布,該團隊研發(fā)的超導(dǎo)體(由氫、氮和镥組成的材料)在近環(huán)境壓強(1Gpa,一萬個大氣壓)下實現(xiàn)了室溫超導(dǎo)。由于這一發(fā)現(xiàn)可能顛覆多個傳統(tǒng)行業(yè),給人類科學(xué)文明帶來巨大改變,一時間全球科技圈為之震動。
但針對室溫超導(dǎo),科研界提出大大的疑問!在3月9日,Dias團隊在Nature再次發(fā)表室溫超導(dǎo)論文后,立即有人對其實驗數(shù)據(jù)提出質(zhì)疑,認為原始數(shù)據(jù)根本不支持判定樣品實現(xiàn)了超導(dǎo)電性,而論文中采用的電阻數(shù)據(jù)是依靠不合理地剔除了所謂“220 K以下環(huán)境背景因素”的曲線才得到的“超導(dǎo)相變”。
另外,直流磁化率和交流磁化率的數(shù)據(jù),也是采用了此前該團隊在Nature被撤稿論文的相同處理方法,這加大了不可信力度!對于晶體結(jié)構(gòu)、具體組分、顏色變化等因素也“不合常規(guī)”,特別是顏色變化:藍色,經(jīng)過加壓后超導(dǎo)變成粉色,再加壓又變成紅色,這些在高臨界溫度超導(dǎo)材料中是很少見的,一般高臨界溫度的超導(dǎo)體都呈現(xiàn)出黑色。
針對各種不合常規(guī)的數(shù)據(jù),近日,多個高校團隊,已光速證偽,用實驗結(jié)果證明室溫超導(dǎo)新成果不靠譜!!在論文發(fā)表后短短幾天時間里,中國有幾個團隊都陸續(xù)發(fā)表了相關(guān)實驗結(jié)果,無一例外地給出了否定的結(jié)論,并發(fā)文證偽。轟動全球的室溫超導(dǎo)研究,僅僅存活9天
偽?
1、中科院物理所的靳常青研究員團隊:镥氫化物超導(dǎo)體(Lu4H23)室溫不可能實現(xiàn)超導(dǎo)現(xiàn)象
2、中科院物理所的程金光研究員團隊:重現(xiàn)顏色變化
3、南京大學(xué)聞?;F隊重復(fù)實驗再次推翻:壓力提升6倍都未能復(fù)現(xiàn)原試驗結(jié)果
但早在2020年,Ranga Dias團隊就石破天驚地宣布,研發(fā)出一種新型含碳的硫化氫材料,可在室溫下實現(xiàn)超導(dǎo)。但這種新材料提出了另一極端條件——267GPa(267萬個大氣壓)的高壓。如此高壓的實現(xiàn)難度和成本,都遠超極端溫度。上述研究成果當(dāng)年曾登上《自然》封面,最終卻以撤稿結(jié)束。
對于本次室溫超導(dǎo)的報道,接下來幾天見分曉,此時此刻世界各大實驗室都在做驗證,讓我們拭目以待!?。?/strong>