室溫超導體“突破”遭質疑

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LK-99材料有一個邊緣呈懸浮狀態。圖片來源：Hyun-Tak Kim et al. (2023)

一個研究小組聲稱已經創造出第一種在室溫和環境壓力下完美導電的材料，但許多物理學家對此持高度懷疑態度。美國威廉與瑪麗學院的Hyun-Tak Kim表示，他將支持任何試圖復制其團隊工作的人。

超導體是一種可以使電流在沒有任何阻力的情況下移動的材料，因此可以顯著降低電子設備的能源成本。但一個多世紀以來，研究人員一直無法讓它們在極端條件下工作，比如極低的溫度和極高的壓力。

現在，Kim和同事聲稱已經制造出一種在室溫和壓力下具有超導性的材料。

為了制造這種被稱為LK-99的新材料，Kim和同事制造出混合了鉛、氧、硫、磷的粉末狀化合物，然后將其在高溫下加熱幾個小時。這使得粉末發生化學反應，變成深灰色固體。

研究人員隨后測量了一毫米大小的LK-99樣品在不同溫度下的電阻，發現其電阻率從105℃的相當大的正值急劇下降到30℃的接近零。

超導體會驅逐磁場是邁斯納效應現象的一部分，為此，研究人員還測試了這種材料在一定溫度下對磁場的反應。結果顯示，在電阻接近于零的溫度范圍內，它確實表現出這種效應。

由于邁斯納效應，超導體放置在傳統磁體上時會呈漂浮狀態，研究人員也記錄了這種懸浮的測試。在他們的視頻中，他們將一塊LK-99放在磁鐵上方，磁鐵表面明顯升起。

然而，這種扁平的硬幣狀的材料只有一個邊緣完全懸浮，另一邊似乎與磁鐵保持接觸。Kim說，這是由于樣品還不完美，意味著只有部分樣品具有超導性，并表現出邁斯納效應。

目前，兩篇關于k -99的論文已在預印本服務arXiv上公布，但不進行同行評審，相關研究已在4月份發表于《韓國晶體生長與晶體技術雜志》。Kim只是其中一篇論文的合著者，另一篇論文則是由他在韓國量子能量研究中心的同事撰寫，他們中的一些人也在2022年8月申請了LK-99的專利。

這兩篇論文都提出了類似的測量方法，但Kim說第二篇論文存在“許多缺陷”，并且未經他的許可就被上傳到arXiv。在那篇論文中，這項工作被描述為開啟了“人類的新時代”。

社交媒體上的一些評論員稱贊這一發現是一代人的突破，但超導專業研究人員在很大程度上持懷疑態度。英國牛津大學的Susannah Speller和Chris Grovenor說，當一種材料成為超導材料時，在許多測量中應該有明確的特征。

Speller說，對于其中兩個，即對磁場的響應和一個稱為熱容的量，數據中都沒有給予證明。“因此，現在說我們已經在這些樣品中獲得了令人信服的超導性證據還為時過早。”

Kim已經意識到這種懷疑，但他認為其他研究人員應該嘗試復制他團隊的工作來解決這個問題。一旦研究結果發表在同行評議的期刊上，他將支持任何想要自己創造和測試LK-99的人。與此同時，他和同事還將繼續完善奇跡超導體樣品，并向大規模生產邁進。

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