7月29日，詞條“室溫超導”沖至微博熱搜榜第10位，再度引起廣泛熱議。

繼3月美國科研團隊宣稱發(fā)現(xiàn)新型材料在21攝氏度以及1GPa條件下實現(xiàn)超導現(xiàn)象，卻無法被全球其他科研團隊重復和證實。時隔4個多月，又有韓國科研團隊宣稱在室溫超導領域有了石破天驚的發(fā)現(xiàn)。

(資料圖片僅供參考)

比起過去所發(fā)現(xiàn)的超導材料，這次發(fā)明的材料無需高壓或低溫的苛刻環(huán)境條件，也不是稀貴金屬。只要在常壓約127℃（Tc≥400k）以下表現(xiàn)出超導性，加上“有視頻有證據”，再度令業(yè)界驚呼超導研究有望跨出一大步。

由于韓國團隊給出了其發(fā)明的材料的制備方法，加上原料獲取難度不高。近日，無論是專門研究超導的科研團隊還是科學愛好者紛紛著手復制和還原。目前，不少專家和實驗人員已有了初步的結論。

韓國研究團隊宣布發(fā)現(xiàn)室溫超導體

業(yè)內學者存疑

國際標準時間（UTC）7月22日上午，韓國量子能源研究中心（Q-centre）、高麗大學等團隊的研究人員在預印本系統(tǒng)arXiv上提交了名為“首個室溫常壓超導體”的最新研究結果。該研究表示，通過改良一種鉛-磷灰石結構，用銅離子取代鉛離子，產生應力，在微結構中引發(fā)了縮小率為0.48%的輕微體積收縮，從而可以在常壓下于約127℃（Tc≥400k）以下表現(xiàn)出超導性，這個帶來所謂突破的新材料，被命名為LK-99。

這項研究稱，LK-99的超導性已經通過超導臨界溫度Tc、零電阻率、臨界電流（Ic）、臨界磁場（Hc）和邁斯納效應得到了證明。

超導體會排斥磁場是邁斯納效應的一部分，由于邁斯納效應，超導體放置在傳統(tǒng)磁體上時呈飄浮狀態(tài)。在研究團隊記錄的懸浮測試視頻中，一塊LK-99被放在磁鐵上方，這種扁平的硬幣狀材料只有一部分邊緣完全懸浮，另一部分似乎與磁鐵保持接觸。

研究人員解釋稱，這是由于樣品還不完美，意味著只有部分樣品具有超導性，且表現(xiàn)出邁斯納效應。

目前凝聚態(tài)物理領域頂尖物理學家對這一發(fā)現(xiàn)多持謹慎觀望態(tài)度。

一位長期深耕凝聚態(tài)物理實驗研究領域的教授告訴上海證券報記者，“從論文來看，材料結構和解釋都不太靠譜，如果證明超導，完全可以做得更好、更清楚?！碑敱粏柤霸擁椦芯克捎玫暮铣陕窂绞欠裉厥鈺r，他表示，不特殊，且國內有研究團隊正在試圖重復。

從事高溫超導材料和物理問題研究的南京大學物理學院教授聞海虎告訴上海證券報記者，從他們目前的數(shù)據看不足以說明是室溫超導。國際標準時間（UTC）3月15日，距離美國羅切斯特大學教授朗加·迪亞斯（Ranga Dias）在美國物理學會年會上宣布發(fā)現(xiàn)高壓室溫超導材料并公布數(shù)據僅8天，聞?；⒌膱F隊便公布了重復實驗結果，推翻了迪亞斯等人宣稱的室溫超導研究結果。聞?；F隊的論文后于5月11日發(fā)表于《自然》雜志。

值得注意的是，這份研究發(fā)現(xiàn)實際上關聯(lián)到兩篇提交時間相差不超過3小時的論文，開篇便宣稱“合成了世界上首個室溫常壓超導體”的論文提交于國際標準時間（UTC）7月22日7時51分，第二篇提交于7月22日10時11分，均尚未經同行評議。在這之前，相關研究還曾在今年4月發(fā)表于《韓國晶體生長與晶體技術雜志》。

兩篇論文作者中有兩位是重合的。據澎湃新聞報道，上述第二篇論文的作者之一、美國威廉與瑪麗學院的物理學教授Hyun-Tak Kim在接受媒體采訪時表示，第一篇論文里存在“許多缺陷”，并且未經他的允許就被上傳到arXiv。

復現(xiàn)實驗進展如火如荼

質疑聲漸起

7月30日早晨，社交平臺B站出現(xiàn)了7個室溫超導實驗或交流直播。直播間，網友熱烈討論對于室溫超導的看法和最新消息。知乎上，網友也持續(xù)跟進室溫超導復現(xiàn)結果。最新消息稱，來自印度的團隊初次復現(xiàn)失敗，正在繼續(xù)復現(xiàn)。還有其他多個團隊的復現(xiàn)也仍在進行中。

網絡上出現(xiàn)傳言稱，中科院物理所已成功復現(xiàn)韓國的室溫超導體?！俺醪綔y量的磁化率與文章一致，目前沒有看到懸浮現(xiàn)象”“超導還沒復現(xiàn)出來，但保底是一種廉價抗磁材料?！薄拔匆姶艖腋】赡苁且驗槌瑢嗪刻停徽及俜种畮?，但有了苗頭，這個問題會較快解決?！?/p>

但有網友到中科院物理所公眾號下留言求證，得到回復為“目前沒有完成相關實驗的消息，請以公開發(fā)表的論文為準”。

7月30日下午，據媒體報道，上海市超導材料及系統(tǒng)工程研究中心主任、超導應用研究專家洪智勇在今天上午東吳電子舉辦的內部電話會上表示，近期韓國研究團隊公布的超導體極大概率不是室溫超導。

洪智勇表示，根據現(xiàn)有情況來看，他們團隊報道的測試手段和方法并不是很正統(tǒng)的超導材料驗證實驗。此前迪亞斯團隊公布的實驗條件是限制在1萬個大氣壓下，因為呈現(xiàn)數(shù)據過于“完美”，數(shù)據真實性受到質疑。但這次韓國團隊是反過來的，他們報道材料的合成方法非常明確且簡單，但測試方式和數(shù)據的呈現(xiàn)形式以及數(shù)據的嚴謹程度都非常粗糙，更和國際認可的一些驗證超導性能的測試方法差距很大。

從目前呈現(xiàn)的數(shù)據來看，他們還只是通過合成和參雜，在本應不具備明顯電磁特性的鉛磷灰石化合物中，發(fā)現(xiàn)在室溫下具有了一定的導電性和弱抗磁性，但是這個導電性還弱于銅、銀等金屬導體，這是一個有趣的物理現(xiàn)象，但實驗結果離證明樣品是超導體或者說樣品中含有超導成分還相差甚遠。

此前，有權威媒體及科普自媒體已就韓國室溫超導的論文發(fā)表觀點。

在《科學》雜志（Science）的報道中，阿貢國家實驗室的理論物理學家Norman和伊利諾伊大學的凝聚態(tài)物理學家Mason對韓國室溫超導的評價包括，“他們給人的感覺，像真正的業(yè)余愛好者”“他們不是特別了解超導，而且這個方式，他們提供一些數(shù)據的方式，就是很值得懷疑”“你有一塊石頭，你最終也應該得到一塊石頭”“數(shù)據似乎有點草率”“也許這種材料的特性，恰好適合產生強烈相互作用的非常規(guī)超導體，這可能是這一超導現(xiàn)象出現(xiàn)的原因”。

復旦大學生命科學學院教授趙斌對此總結到，韓國科學家的兩篇論文缺乏細節(jié)，呈現(xiàn)一些數(shù)據的方式是可疑的。雖然材料的制作工藝看起來清晰，但對數(shù)據的分析還是不太嚴謹。

B站科普區(qū)知名up主“來自星星的何教授”發(fā)布視頻放出“狠話”：“如果此次韓國室溫超導被確認為真，我就吃翔！如果在我有生之年科學家確認室溫超導體存在，我就吃翔！”

中科院物理所科普了普通人看相關論文可以關注的要素：到預印本平臺看第一手文獻；不用看那么長的文字，看清楚圖就好；看幾個基本的性質有沒有測全；看不同磁場下磁化率的下掉有沒有展寬，順便估算一下超導體積分數(shù)；看電阻最低點有沒有到零；看不同的性質是否匹配；找找原始數(shù)據。

室溫超導能給我們帶來什么？

雖然從最新的進展來看，人類距離觸摸真正的室溫超導或許還需要走過一段漫長曲折的道路。但科學界對這一領域探索不會止步。在評論3月美國科研團隊宣稱發(fā)現(xiàn)高壓室溫超導材料事件時，中科院物理所官方帳號就表示：“畢竟夢想還是要有的，萬一真的實現(xiàn)了呢？”

超導體意味著一種不存在電阻的狀態(tài)。沒有電阻就不會產生焦耳熱，因此超導體可以應用于大規(guī)模集成電路，制備超導計算機；能夠承載較大電流而不會有電流損耗，取代現(xiàn)有的高壓輸電線、制造超導電機等。

超導體還具有完全抗磁性和約瑟夫森效應兩個特征。磁懸浮列車就應用了完全抗磁性原理，列車和軌道上裝備的超導磁體使列車懸浮在空中。通過改變軌道上磁場的取向，可以使列車保持向前運動。利用約瑟夫森效應，可以制作超導量子干涉儀，用于測量非常微小的磁信號。

未來終極能源可控核聚變技術也極可能基于超導材料而推進。

1911年，荷蘭物理學家海克·卡麥林·昂尼斯首次在液氦溫度（4.2K，-268攝氏度）以下從極純的汞上發(fā)現(xiàn)了超導現(xiàn)象，此后超導材料不斷演進。1987年，科學家發(fā)現(xiàn)了首個臨界溫度高于液氮溫度（77K，-196攝氏度）的高溫超導材料。目前相關團隊和企業(yè)所從事的產業(yè)化工作，大都是基于NbTi（鈮鈦）、Nb3Sn（鈮錫）鈮基合金低溫超導材料和1987年發(fā)現(xiàn)的高溫超導材料。從時間上來看，超導體的產業(yè)化之路長達30多年，近兩年開始初有成果。但受到制備相關帶材的材料、設備、工藝限制，產業(yè)化道路依然艱巨。

在專家們看來，如果室溫超導研究成果被驗證，那么可以算作超導研究領域的第三次飛躍。無需在高壓或者液氮環(huán)境中，材料就具有超導性，對于科學界而言，這將是諾獎級的發(fā)現(xiàn)，也將是顛覆目前能源體系的成果。

（文章來源：上海證券報）

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