7月下旬，韓國研究團(tuán)隊在預(yù)印本網(wǎng)站arXiv平臺上提交了兩篇論文，聲稱發(fā)現(xiàn)了世界上首個室溫常壓超導(dǎo)體材料——LK-99(改性鉛磷灰石晶體結(jié)構(gòu))。

據(jù)彭拜新聞

為了證明其實驗結(jié)果的真實性，該團(tuán)隊還專門上傳了一段視頻：將一個不規(guī)則的類圓柱薄片放在磁鐵上方，可以看到薄片一側(cè)翹起、懸空。

據(jù)奇聞事件

消息一出，瞬間引爆學(xué)術(shù)界，更有專家稱如果該成果被驗證為真，人類將進(jìn)入“超導(dǎo)時代”，將會對能源、交通、量子計算等多領(lǐng)域有望迎來根本性變革。

什么是“室溫超導(dǎo)體”?

超導(dǎo)體與普通導(dǎo)電材料不同， 界定超導(dǎo)材料主要是看是否具備“零電阻”和“完全抗磁性”兩個特性。

其中，“零電阻”是指在某一個溫度下電阻為0，當(dāng)電流通過它，無論超導(dǎo)材料有多長，都不會在超導(dǎo)材料內(nèi)發(fā)生任何損耗，應(yīng)用潛力非常可觀。

“完全抗磁性”是指，將超導(dǎo)體置于磁場之中，磁力線卻無法穿過超導(dǎo)體，超導(dǎo)體內(nèi)部磁場依然為零——這是物理學(xué)中著名的邁斯納效應(yīng)。

不過，所有的超導(dǎo)體都無法在常溫常壓下呈現(xiàn)超導(dǎo)狀態(tài)，要讓它們發(fā)揮作用，往往需要極低溫環(huán)境，以及極高壓環(huán)境，這一苛刻條件就限制了超導(dǎo)材料發(fā)揮最大的作用。

尋找“室溫超導(dǎo)體”之路并不容易。今年3月，美國有科研團(tuán)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(dǎo)現(xiàn)象，幾天之后，南京大學(xué)物理學(xué)院教授聞海虎團(tuán)隊便公布了重復(fù)實驗結(jié)果，推翻了該室溫超導(dǎo)研究結(jié)果，相關(guān)論文于5月11日發(fā)表于《自然》雜志。

如今，僅時隔4個多月，韓國科研團(tuán)隊就又宣稱在室溫超導(dǎo)領(lǐng)域有了石破天驚的發(fā)現(xiàn)。

物理學(xué)家苦苦尋找了100多年的“理想超導(dǎo)體”是否近在眼前，人類世界會因此發(fā)生那些改變?

有望帶來世界“工業(yè)革命”

據(jù)央視網(wǎng)

據(jù)央視網(wǎng)報道，南京大學(xué)超導(dǎo)物理和材料研究中心聞海虎主任就“常壓室溫超導(dǎo)體如果研究成功，會對我們現(xiàn)在的世界產(chǎn)生什么影響”給出了答復(fù)：

研究常溫常壓超導(dǎo)是非常重要的一件事情，如果能夠?qū)崿F(xiàn)，確實能夠帶來很多方面的改變。

在醫(yī)療方面，最直接受到影響的是醫(yī)院里面使用的核磁成像裝置，如果有常溫常壓超導(dǎo)材料就不需要用任何低溫制冷的液體，使用價格會非常便宜。另外在輸電的時候使用常溫超導(dǎo)，所有電能在電路上的損失都可以節(jié)省下來，非常省電。

在大型的高速、高容量的計算中，散熱是一個比較棘手的問題，如果室溫超導(dǎo)成功的話，用這種材料做成計算芯片的連線就不會發(fā)熱，計算容量也會提高。

如果將超導(dǎo)磁懸浮運用在軌道交通上，在真空的管道里運行的高速列車，它的速度能夠達(dá)到每小時1000公里以上。

在國防方面也非常有用，用它做成的濾波器，可以保證通訊信號的品質(zhì)。甚至在日常生活中，每個人用的手機都能夠用上超導(dǎo)材料，手機信號會大大提升;汽車?yán)锩娴陌l(fā)動機使用超導(dǎo)，效率會提高很多，會讓汽車跑得更遠(yuǎn)更快。

所以室溫超導(dǎo)如果研究成功，只要是與我們生活相關(guān)，電器、電子、醫(yī)療、國防、軌道交通、新能源、大型的計算和量子計算等等方面都會有飛躍性的發(fā)展。這將是一場真正的革命，也是一場深刻的工業(yè)界的革命。

“烏龍”還是實際性突破?

在韓國團(tuán)隊發(fā)表論文和上傳視頻后瞬間引爆全球，在世界各地都掀起了一波對LK-99進(jìn)行復(fù)現(xiàn)驗證的熱潮。

對于LK-99，此前曾證偽迪亞斯高溫超導(dǎo)材料的聞海虎主任在接受央視采訪時表示，韓國研究人員的文章內(nèi)，電阻的測量數(shù)據(jù)寫得不是非常清楚，“他們是通過四探針法進(jìn)行的數(shù)據(jù)測量，因為采用的是針尖，所以接觸的各個方面可能都有問題。并且現(xiàn)在顯示出來的所謂電阻的數(shù)據(jù)，看起來沒有一個數(shù)據(jù)顯示是非常穩(wěn)定的儀器噪聲狀態(tài)的零電阻，這個電阻數(shù)據(jù)看起來是隨著溫度變來變?nèi)サ模阅壳霸陔娮钄?shù)據(jù)上還是存疑。”

此外，聞海虎對LK-99在磁化測量和視頻顯示磁懸浮上也表現(xiàn)出了質(zhì)疑，“在磁化測量方面，盡管有抗磁，但是抗磁本身是不是超導(dǎo)還不好評判;雖然韓國的研究人員在視頻中顯示了磁懸浮，但視頻中顯示的磁懸浮不太像超導(dǎo)的磁懸浮，而是類似某種抗磁性加上重力的平衡以后所達(dá)到的磁懸浮態(tài)。所以從這三點看，目前沒有強烈的證據(jù)證明這是超導(dǎo)材料。”

8月1日，B站UP主“關(guān)山口男子技師”首發(fā)視頻宣布，他所在的實驗室已合成了可以磁懸浮的LK-99晶體。視頻簡介顯示，該UP主來自華中科技大學(xué)，其所在的團(tuán)隊是由華中科技大學(xué)材料學(xué)院教授常海欣帶領(lǐng)，成員是博士后武浩、博士生楊麗。在“關(guān)山口男子技師”發(fā)布的兩個視頻中，一個是復(fù)現(xiàn)的LK-99晶體，樣品比牙簽還細(xì)，當(dāng)把一個釹鐵硼磁體緩慢靠近材料下面時，樣品豎了起來，表現(xiàn)出斥力。第二個視頻是補充，當(dāng)UP主用磁鐵吸引樣品時，沒有吸引力，材料體現(xiàn)的不是鐵磁性——由此，證明了實驗產(chǎn)物具備一定的抗磁性。

據(jù)B站UP主“關(guān)山口男子技師”

在公開范圍內(nèi)，華科大團(tuán)隊復(fù)現(xiàn)了全世界首個可以表現(xiàn)出磁懸浮現(xiàn)象的LK-99的樣品。

兩個視頻引發(fā)網(wǎng)友們紛紛留言。截至發(fā)稿時，兩個視頻的瀏覽量加起來超過了1220萬。

不過，抗磁性只是超導(dǎo)體的必要條件——換句話說，超導(dǎo)體都有抗磁性，但是有抗磁性的不一定都是超導(dǎo)體。

因此，截至目前，該樣品還不能完全被確認(rèn)為復(fù)現(xiàn)的室溫超導(dǎo)體。接下來還需要測量磁化率以及是否具有零電阻效應(yīng)。

UP主也承認(rèn)，目前只針對一片幾十微米大小的樣品，驗證了邁斯納效應(yīng)。但是，由于接下來的測電阻步驟可能破壞樣品，他表示實在不敢動。所以，現(xiàn)在正在加急燒第三批爐子(制備樣品)。

據(jù)奇聞事件報道，8月1日晚，常海欣教授也明確表示B站視頻為其團(tuán)隊所發(fā)布，接下來還會公布相關(guān)的論文或公告，其他的內(nèi)容暫時不便回應(yīng)。

東南大學(xué)孫悅教授和施智祥教授的團(tuán)隊是最早進(jìn)行驗證實驗的團(tuán)隊之一。早在7月25日，孫悅與施智祥團(tuán)隊就決定購買原材料對LK-99進(jìn)行復(fù)現(xiàn)，并在7月29日合成了LK-99樣品，發(fā)現(xiàn)樣品并無超導(dǎo)磁懸浮現(xiàn)象，隨后其對樣品進(jìn)行磁化測量，也并未看到超導(dǎo)跡象，不過樣品確實表現(xiàn)出了一些負(fù)的磁化信號，說明存在一定的抗磁性(也不排除為雜質(zhì)造成)。

據(jù)貝殼財經(jīng)報道，有著15年從事超導(dǎo)研究的經(jīng)驗的孫悅教授表示，通過X射線結(jié)構(gòu)分析，可以證明其團(tuán)隊合成的材料與韓國團(tuán)隊材料相同，通過對該材料性質(zhì)的測量，并沒有發(fā)現(xiàn)韓國團(tuán)隊文章中所說的超導(dǎo)性質(zhì)，也沒有發(fā)現(xiàn)磁懸浮，不過，現(xiàn)在還不能完全否定韓國團(tuán)隊的發(fā)現(xiàn)肯定不是超導(dǎo)，他所在的團(tuán)隊還在繼續(xù)探索和測量。

此圖表證明東南大學(xué)孫悅教授和施智祥教授的團(tuán)隊制備出了與韓國團(tuán)隊相同的材料。

而對于韓國團(tuán)隊視頻中LK-99呈現(xiàn)出了“部分懸浮”跡象，孫悅表示，這其實并不能證明其為超導(dǎo)磁懸浮，因為如果LK-99是一個抗磁性材料，其也會產(chǎn)生“浮起來”的現(xiàn)象，但真正的超導(dǎo)磁懸浮材料，無論是倒過來放置，還是讓材料不斷旋轉(zhuǎn)，其也能完全懸浮，“抗磁性強的材料會浮起來，是因為其內(nèi)部有一個排斥力，如果把該材料‘反過來’，可能會因為重力的關(guān)系導(dǎo)致其落下，但超導(dǎo)材料無論倒置還是旋轉(zhuǎn)，其都可以被磁場‘鎖住’。”

據(jù)報道，8月2日14時59分，孫悅在預(yù)印本網(wǎng)站arXiv提交論文稱，利用固相合成技術(shù)獲得了Pb10-xCux(PO4)6O的多晶樣品。X射線衍射證實其結(jié)構(gòu)與參考文獻(xiàn)一致。在環(huán)境壓力下，100K以上溫度時，對Pb10-xCux(PO4)6O樣品進(jìn)行檢測，測得零電阻。

該論文稱，“我們的發(fā)現(xiàn)表明，Pb10-xCux(PO4)6O有可能成為尋找高溫超導(dǎo)體的候選材料。”

隨后，3日凌晨1時12分，孫悅在國內(nèi)網(wǎng)站嗶哩嗶哩(B站)上發(fā)布的相關(guān)解釋視頻——“LK99，110K零電阻觀測成功”，并評論稱，“必須再次強調(diào)，我們測量到0電阻(儀器分辨率極限的極小電阻)，但是沒有抗磁性，所以我們并沒有說是觀察到超導(dǎo)。”孫悅在視頻中稱，“是在8月1號下午看到了類似于超導(dǎo)轉(zhuǎn)變的電阻的陡降行為，但是那時候我們的電阻不到0，它有一個很小的數(shù)值，所以我們后來又加緊地挑選樣品”，一共測了6片樣品，但只在1片樣品里面觀測到了零電阻，其他樣品大多數(shù)產(chǎn)生的是半導(dǎo)體的行為。

據(jù)B站UP主“科學(xué)調(diào)查局”

隨后，他們對前述觀測到零電阻的樣品進(jìn)行了邁斯納效應(yīng)的測量，“就是完全抗磁性測量，但是我們并沒有在磁性測量上面觀測到這個完全抗磁性，所以，我們猜測這個樣品里面的零電阻如果是超導(dǎo)造成的話，它的超導(dǎo)組分應(yīng)該還是比較低。”孫悅說。

在視頻的最后，孫悅表示，“我們成功地在LK-99材料下面觀測到110K下的零電阻，但這并不是室溫超導(dǎo)的證據(jù)。它是否有室溫超導(dǎo)，我們還有待進(jìn)一步的探索和測量，我們的團(tuán)隊還會繼續(xù)在這方面努力，希望有更好的結(jié)果向大家匯報。”

前述論文稱，“在我們的樣品中沒有觀察到邁斯納效應(yīng)……我們?nèi)匀恍枰嗟淖C據(jù)來證實超導(dǎo)性，并確定哪種成分負(fù)責(zé)零電阻(超導(dǎo)性)。此外，臨界溫度(Tc，超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度)是否能提高到室溫，仍是一個懸而未決的問題。”

此外，8月1日，美國勞倫斯伯克利國家實驗室(LBNL)在arXiv上提交了一篇論文，在該研究中，LBNL納米結(jié)構(gòu)材料理論研究員使用美國能源部的計算能力進(jìn)行模擬，稱已經(jīng)為銅摻雜鉛磷灰石的超導(dǎo)性找到了理論基礎(chǔ)，其結(jié)果支持LK-99作為室溫環(huán)境壓力超導(dǎo)體。

但需要注意的是，上述研究僅為計算機模擬，并未在實驗室中真正復(fù)現(xiàn)。而華中科技大的視頻發(fā)布者也表示，其“目前只驗證了邁斯納效應(yīng)，只有一片幾十微米大小的樣品。測電阻需要破壞樣品”。

據(jù)了解，要證明某一材料存在超導(dǎo)性質(zhì)，其必須滿足兩個條件：完全抗磁性(即邁斯納效應(yīng))和零電阻。目前，尚未有人真正驗證LK-99為室溫超導(dǎo)體。

韓國研究團(tuán)隊發(fā)聲

根據(jù)arXiv信息，韓國研究團(tuán)隊包括量子能源研究所代表李碩裴(音)、高麗大學(xué)研究教授權(quán)英完(音)、漢陽大學(xué)榮譽教授吳根浩(音)以及曾任職于韓國電子通信研究院(ETRI)的金賢卓(音)等。

需要注意的是，此次宣稱制造出室溫超導(dǎo)的韓國團(tuán)隊的一名成員李碩裴在接受媒體采訪時稱，研究團(tuán)隊并未準(zhǔn)備好發(fā)表論文，但權(quán)英完在未征得其他作者同意的情況下，就擅自發(fā)布了論文，團(tuán)隊目前已要求下架論文。李碩裴表示，這項研究其實是針對今年4月發(fā)布在韓國期刊的超導(dǎo)體論文的補充，并且已向國際期刊申請審查。金賢卓在接受美國媒體采訪時也表示，論文還存在很多缺陷，是在未經(jīng)他許可的情況下發(fā)表的。

既要敢想敢做，也要腳踏實地

據(jù)奇聞事件報道，8月2日，研究超導(dǎo)領(lǐng)域的中山大學(xué)物理學(xué)院教授王猛表示：關(guān)于室溫超導(dǎo)，全世界都在關(guān)注，但目前的實驗證據(jù)還不足以支撐它就是超導(dǎo)，因為很多種性質(zhì)都能導(dǎo)致‘那種懸浮’的出現(xiàn)，還需要事件降溫下來，大家慢慢去做。

實踐是檢驗真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)。人類離室溫超導(dǎo)到底還有多遠(yuǎn)? 時間會給出答案。