超导体 ：韩国搞出首个室温常压超导体！有原子结构有视频 网友：里程碑？ 2024-04-13 13:46:13 0 0 韩国搞出首个室温常压超导体！有原子结构有视频 网友：里程碑？好家伙，室温超导领域又来新突破了？这次甚至连高压都不需要了，“常压”即可实现超导。就在这两天，一篇名为“首个室温常压超导体”的论文出现在了arXiv上，马上引发巨大讨论。这篇论文表示，通过改良一种铅-磷灰石结构，用铜离子取代铅离子，产生应力，在微结构中引发畸变，从而可以在127℃以下表现出超导性。要知道，几个月前轰动学术界、登上Nature又撤稿的室温超导实验（来自兰加·迪亚斯），都还需要加压到1万个标准大气压，且临界温度远低于127℃，为21℃。而且这次最新成果，“有图有证据”。一方面论文里给出了材料的具体原子结构；另一方面，作者已经上传了一段视频材料，视频中一块材料被放在磁铁上后，保持悬浮状态。这是物体转变为超导体的特征之一，即迈斯纳效应。而这些都是之前迪亚斯研究中所没有的。所以不出意料，这篇最新出现的论文，马上引起巨大讨论。不少人感慨，这结果好得仿佛是假的一样......有人觉得，这次连视频都有了（除非是大型诈骗），应该真的是个大突破吧。所以......这篇论文到底讲了啥？给出了原子结构和视频论证论文开头第一句就写道：我们合成了世界上首个室温常压超导体，临界温度为127℃。For the first time in the world, we succeeded in synthesizing the room-temperature superconductor (Tc ≥ 400 K, 127 ℃) working at ambient pressure with a modified lead-apatite (LK-99) structure.要知道，所谓高温超导，“高温”只是相对于绝对零度来说。此前21℃实现室温超导已经让物理学界炸裂了，如今127℃的临界值则把超导实现范围变更大了。这个带来新突破的材料，被研究人员命名为“LK-99”。论文一共22页，主要讲了该材料的结构、超导原理，并用实验进行论证。论文展示了LK-99长啥样以及分子结构。研究人员通过收缩材料的内部结构来实现超导，用更小的铜离子替代了铅离子，收缩比为0.48%。Cu2+取代引起的应力传递到圆柱体列的铅，导致界面发生扭曲，形成超导量子阱。超导量子阱（Superconducting Quantum Well，简称SQW）是一种人工制备的薄膜纳米结构，它利用量子约束效应产生量子化的能级，从而提高超导转变温度。然后通过热容实验，研究人员验证了LK-99具备室温常压超导能力。具体来看，他们在389K（约125℃）下进行试验，出现了电压等于0的情况，由此认为在这一条件下电阻等于0.作者还测试了样品的零电阻效应、临界电流和磁场的变化关系等，来论证LK-99具有超导性。此外，他们还展示了LK-99样品在不同温度下的电子顺磁共振(EPR)谱结果。结果显示，在全温度范围内都出现类似回旋共振（cyclotron resonance）的信号，这是二维电子气体量子阱的特征信号。作者认为，全温度范围内出现信号，意味着量子阱能稳定存在。而这就是LK-99具有超导的关键所在。而且他们认为热容结果显示，LK-99不遵循简单的德拜模型，出现热容异常，也能从微观上论证该材料有超导性。不仅如此，作者还专门上传了一段视频到网络上，拍摄下了材料在磁铁上悬浮的情况。但这似乎也还不能完全打消围观群众们的疑虑......网友们想信又不敢信由于之前室温超导领域的闹剧太多，这回网友们的看法都比较谨慎。很多人评论都加上了前提如果是真的（If true）......而对于这次新成果，不同的网友也有不同的看法。有人觉得这个试验确实打开了新思路，虽然还没带来实际应用，但也不能忽视研究的创新性：直到2020年左右才发现室温超导，现在已经可以肯定这条路走得通！但有人也觉得应用比较有限，这位网友就直接表示：250毫安最大可通过电流还比较有限，远未达到实用化的大电流规模。要知道，能制造出强大的磁体材料或者可行的电力线路，才是室温超导领域真正意义上划时代的成就。除了正反两派，也有不少网友整体抱持一种谨慎态度，质疑这会不会又有什么猫腻。由于这个领域之前乌龙太多，这位已经ptsd的老哥就直接表示：又来？？还有不少网友认为，对于这类研究，最好还是等复现后再说吧。（网友OS：被骗太多次了）不过也有人说研究的一位作者论文发了很多文章，而且有高引。这篇论文的研究团队全部来自韩国，且都与韩国量子能源研究中心（Quantum Energy Research Center）有联系。其中，论文作者Young-Wan Kwon是高丽大学教授，主要研究领域包括凝聚态物理、先进材料等。他在Google Scholar上，有多篇被引用超过100次的论文。论文第一作者Sukbae Lee，是量子能源研究中心的CEO兼研究员，长期从事物理研究，尤其是高温超导方面。不过因为发表的论文以韩文居多，因此引用量相对较少。Ji-Hoon Kim是量子能源研究中心的研究员，主要作为样品合成工作的对应作者，通过反应机理研究获得了LK-99样品。这篇论文在业界引起很大关注，但具体效果是不是和论文叙述的一样，暂且还要等上那么一会儿。等待之余，此前狂被撤稿的Dias老哥这边又有新瓜可吃了。One More Thing最新消息，之前室温超导风波的主人公兰加 · 迪亚斯（Ranga Dias）又一篇论文将被撤稿，有证据表示论文中存在造假行为。据Nature消息，迪亚斯发表在物理评论快报（Physical Review Letters，简称PRL）上的论文，因被发现数据明显捏造，将被撤回。“PRL”隶属于美国物理学会，主要发表原创性强、极为重要的物理研究成果，被称为物理领域的标尺。不过虽然有论文又被撤稿，迪亚斯倒是不慌继续搞事。据Science报道，迪亚斯最近已经为一项新的室温超导材料申请专利。不同于今年三月他发表的近常压（约1万个大气压）室温超导材料，这次他在专利申请中宣称已发现常压环境下的室温超导。并在专利申请书中宣称：是完全意义上的室温常压超导。颇为诡异的是，这项国际专利申请于2022年7月就已提交，今年4月才对外公开。目前，该专利申请目前尚未裁决，专利审查通常需要大约2年时间才能完成。论文地址：https://arxiv.org/abs/2307.12008作者上传视频：https://sciencecast.org/casts/suc384jly50n参考链接：[1]https://news.ycombinator.com/item?id=36864624[2]https://www.reddit.com/r/singularity/comments/159jpz6/the_first_roomtemperature_ambientpressure/[3]https://www.nature.com/articles/d41586-023-02401-2[4]https://www.science.org/content/article/embattled-physicist-files-patent-unprecedented-ambient-superconductor责任编辑：落木 收藏（0）