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韩国团队称发现室温超导!中科院物理所“前排吃瓜”,南大教授:极可能是假象,正重复试验

来源:每日经济新闻 时间:2023-07-31 09:59:01

每经编辑:何小桃,毕陆名


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7月22日,韩国研究团队发布论文,声称合成了全球首个常压室温超导,临界温度为127℃。论文一经公布,便在网络上引发了热烈讨论。

第一篇韩国室温超导材料论文中展示的LK-99材料(右上)。

据澎湃新闻报道,7月28日,南京大学物理学院教授闻海虎接受采访的时候向记者表示,“真的很热闹,但也不奇怪的,因为这个事情很重要。”“大部分(热议)人都不是做超导的。”“我们仔细分析了他们的数据,从三个方面——电阻、磁化和所谓的磁悬浮,都不足以说明它是超导现象(材料)。”“我们判断(它所谓的超导)极有可能是个假象。”

对于重复实验,闻海虎表示,“其实我们都不想做,因为我们判断它不像超导,后来也派了一个同学在做着。国际上很多组都在重复。凭我们的经验看,(目前论文公布的数据)不足以说明它是超导。”

是否真的存在一种材料能够在常温常压下进入超导状态?闻海虎表示,不排除存在。“但是这是很远大的一个目标,至于在我们有生之年能不能看见,不知道。所以现在韩国的结果出来,大家都很兴奋。如果是真的,大家都很高兴。但是目前的证据不足以证明它是超导材料。”

7月27日,中国科学院物理研究所微信公众号回复相关留言称,“目前没有完成相关实验的消息,请以公开发表的论文为准。”

图片来源:中国科学院物理研究所微信公众号

韩团队称发现超导体

据每日经济新闻7月27日报道,近日,韩国一个科学家团队表示,他们发现了全球首个室温超导材料——改性铅磷灰石晶体结构(下称LK-99,一种掺杂铜的铅磷灰石)。该团队兴奋地指出,“所有证据都可以证明,LK-99是世界首个室温常压超导体。LK-99的诞生意味着室温超导领域的重大突破,开启了一个全新的历史时代。”

为了制造这种名为LK-99的新材料,该韩国研究团队将几种含有铅、氧、硫和磷的粉末状化合物混合在一起,然后在高温下加热数小时,粉末发生化学反应,得到一种掺杂铜的铅-磷灰石晶体。

图片来源:arXiv

据悉,该团队的研究人员包括量子能源研究中心CEO Sukbae Lee,长期从事高温超导方向的物理研究;量子能源研究中心研究员Ji-Hoon Kim,主要负责样品合成工作;以及韩国高丽大学教授Young-Wan Kwon,专注于凝聚态物理、先进材料等领域的研究。

随后,研究人员测量了毫米大小的LK-99样品在不同温度环境下对电流通过的阻力,发现其所谓的电阻率从105℃时的较大正值急剧下降到30℃时的几乎零电阻。

研究小组记录了LK-99的临界温度(Tc)、零电阻率、临界电流(Ic)、临界磁场(Hc)和迈斯纳效应(超导体从一般状态相变至超导态的过程中对磁场的排斥现象)。该韩国研究团队在论文中称,其发现的LK-99的临界温度为127°C,这意味着这种材料可以很容易在地球上的所有环境中使用。各种效应使得该研究小组确信LK-99确实是一种超导体。

图片来源:arXiv

超导体没有电阻的原因在于内部电子的活动。当某特定材料实现超导时,其中的电子会克服排斥力并配对,在不损失能量的情况下自由流动。该韩国团队认为,LK-99中之所以会出现这种超导情况,是由微小的体积收缩(0.48%)导致的结构形变引起的。

据悉,针对全球首个常压室温超导,韩国团队实际上连发了2篇论文。有意思的是2篇论文发布时间差不到3小时,且两篇文章作者人数不同,仅有两位重合。第一篇提交于7月22日7时51分,广受关注的第二篇论文则于7月22日10时11分提交。

上述第二篇论文的作者之一、美国威廉与玛丽学院的物理学教授Hyun-Tak Kim在接受采访表示,第一篇论文里存在“许多缺陷”,并且未经他的允许就被上传了。

值得一提的是,研究团队还专门上传了一段视频,以证明LK-99在磁铁上悬浮的情况,这也就是迈斯纳效应,该效应是证明材料超导的重要现象。

根据视频内容显示,它的悬浮情况并不完美,仍有一边似乎接触磁铁。就该情况,Hyun-Tak Kim称,这表示样品并不完美,只有一部分成为超导体并表现出迈斯纳效应。

虽然该韩国科学家团队对室温超导材料的发现令外界非常兴奋,但谨慎对待类似的研究同样也很重要。业内分析指出,在科学上被广泛接受和认可前,还需要同行进一步严格和独立的严重。此外,科学界还必须重复复现,以确认这一发现的可重复性和可靠性。该韩国研究团队表示,他们理解外界对其研究成果的质疑,也支持任何想自行制备并测试LK-99超导性的人。与此同时,该团队将继续努力完善他们的超导样品,并朝着大规模生产的方向迈进。

中科院物理所“前排吃瓜”

这次到底是真是假?

据中科院物理所微信公众号27日发文指出,确实不好判断真假。从线上到线下,信任文章结果和质疑超导真实性两方的声音都很大,双方都列出了很多论据,而且互相不能说服。这些真真假假,留待众多德高望重、浸淫超导多年的老师用实验数据评判吧。

图片来源:中国科学院物理研究所微信公众号

不过,这次室温超导的真假并不难验证。按韩国作者的说法,最快三天就能制备出一批样品。全世界已经有很多研究组在快马加鞭了。大概下周,初步的验证结果就可以公布。如果是真的,超导领域将会天翻地覆;如果是假的,这个闷热的夏季就又多了一件吃瓜的乐事。

常温超导或彻底改变生活方式

为什么大家格外关注常温超导,因为它真的太重要了!

据长江云新闻报道,超导,是指导体在某一温度下,电阻为零的状态,导体没有了电阻,电流流经超导体时就不发生热损耗,电流可以毫无阻力地在导线中形成强大的电流,从而产生超强磁场,目前,常规超导体需要极低的温度才能实现超导,这限制了其在各个领域的应用。如果实现了室温超导,人类科学应用将会获得巨大进步,将会在能源、交通运输、科学研究和工业制造等领域带来巨大影响。不仅将革新我们的基础设施和技术,而且可能彻底改变我们的生活方式。

能源方面,整个电力基础设施可能会得到改造,电力传输的效率极大提升。超导技术可以应用于制造高效的能源存储设备,这将极大地推动可再生能源发展,减少对化石燃料的依赖。

交通方面,常温超导可以让磁悬浮技术的应用成本大大降低,高速磁悬浮列车或将成为主流的公共交通方式。

医疗方面,可以大大提升医疗设备的效能,尤其是那些依赖强磁场的设备如磁共振成像(MRI)等。此外,新的超导技术还可能催生出新的医疗诊断和治疗方法。

科研方面,常温超导的出现将极大地推动量子计算的研究和应用,开启全新的信息技术时代。

空间探索方面,超导技术可以用于制造强大的磁场,这可以被用于开发新的宇宙飞船推进系统,如磁浮推进,离子推进等,极大地提高太空探索能力,未来“太空旅行”或许不再是梦。

编辑|何小桃 毕陆名 杜恒峰

校对|程鹏

封面图片来源:中科院物理所

每日经济新闻综合澎湃新闻、每日经济新闻(记者:蔡鼎)、

每日经济新闻

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