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韓國(guó)學(xué)會(huì)稱“LK-99 常溫超導(dǎo)證據(jù)不足”,此前東南大學(xué)成功觀測(cè)零電阻

量子位 2023/8/3 20:49:41 責(zé)編:孤城
感謝IT之家網(wǎng)友 云浮千秋石原里美幸福、軟媒用戶1520111、行李箱沖啊沖、kinja、Sancu 的線索投遞!

韓國(guó)自己否認(rèn)了自己?

就在剛剛,韓聯(lián)社發(fā)布消息稱,韓國(guó)超導(dǎo)低溫學(xué)會(huì)(KSSC)經(jīng)過(guò)科學(xué)研判后認(rèn)為:

LK-99,目前證據(jù)不足以證明其超導(dǎo)性。

這個(gè)組織是昨天剛剛宣布成立的,本想從團(tuán)隊(duì)那里拿來(lái)樣品交叉驗(yàn)證兩個(gè)特性,即零電阻和完全抗磁性。

但 drama 的事情來(lái)了。

韓國(guó)研究團(tuán)隊(duì)拒絕了提交樣本的要求,給出的理由是這樣的:

論文正在審核中,審核結(jié)束 2-4 周后才可以提交樣本。

于是乎,KSSC 只是根據(jù)論文、視頻和數(shù)據(jù)給出了如下理由:

  • 它沒(méi)有完全表現(xiàn)出邁斯納效應(yīng)(完全抗磁性);

  • 論文中的數(shù)據(jù)也與一般的超導(dǎo)體圖不同。

委員會(huì)還認(rèn)為,其實(shí)有很多材料即便不是超導(dǎo)體,也是具備抗磁性的。

對(duì)于這一消息,已經(jīng)在知乎上被網(wǎng)友們熱議起來(lái)了,紛紛開始質(zhì)疑 —— 他們連樣品都沒(méi)有拿到!

所以需要辟謠的一點(diǎn)是,韓聯(lián)社的這篇報(bào)道并沒(méi)有肯定地否認(rèn) LK-99 的超導(dǎo)性。

因此,對(duì)于近期室溫超導(dǎo)這個(gè)“頂流”相關(guān)的消息,我們還需冷靜吃瓜。

畢竟全球的科學(xué)家們都在加班加點(diǎn)做著復(fù)現(xiàn)的工作。

東南大學(xué) LK99 零電阻觀測(cè)成功

就在今天凌晨,東南大學(xué)物理學(xué)院超導(dǎo)研究團(tuán)隊(duì)的孫悅教授在B站發(fā)布最新結(jié)果 ——

LK99,在常壓 110K(-163℃)以下成功觀測(cè)到了零電阻!

用孫教授的話來(lái)說(shuō):

可能是存在超導(dǎo)的證據(jù),但是是否超導(dǎo)還有待進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)確認(rèn)。

值得強(qiáng)調(diào)的一點(diǎn)是,這項(xiàng)研究并不意味著證實(shí)或發(fā)現(xiàn)室溫超導(dǎo)。

不過(guò)這并不影響它的價(jià)值和意義,正如華南理工大學(xué)洗芝溪教授在知乎中的評(píng)價(jià):

非常震撼,甚至比前兩天華科的結(jié)果還要震撼;遠(yuǎn)超預(yù)期!

因此這項(xiàng)研究同樣引來(lái)了不少的圍觀,截至發(fā)稿,已有超過(guò) 251 萬(wàn)的播放量。

接下來(lái),我們繼續(xù)深入了解一下。

(注:本文內(nèi)容已經(jīng)過(guò)孫悅教授授權(quán)。)

在發(fā)布的視頻中,孫悅教授打開了論文,以“看圖說(shuō)話”的方式展開講解。

首先是一張 X 射線衍射(XRD)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的圖表:

其中,左側(cè)的(a)和(b)表示的是兩種前驅(qū)物的 XRD 結(jié)果;右側(cè)的(c)則是四個(gè)樣品的 XRD 結(jié)果。

將它們與韓國(guó)團(tuán)隊(duì)此前發(fā)布的結(jié)果做比較后可以發(fā)現(xiàn),XRD 是非常吻合的,并且孫教授表示:

我們比他們的樣品更加純凈一些,(從結(jié)果上)可以看到 Cu2S 的峰已經(jīng)很小了。

接下來(lái)便是此次實(shí)驗(yàn)的重頭戲 —— 零電阻結(jié)果。

團(tuán)隊(duì)是從 300K 開始一直往低溫開始測(cè)的,通的電流是 1 毫安,所得到的結(jié)果如下所示:

孫教授表示,測(cè)試所用的樣品本身比較脆,很難把它弄成一個(gè)規(guī)則的形狀(同時(shí)也是為了節(jié)省時(shí)間);因此在樣品處于不規(guī)則形狀的情況下,采用四引線法進(jìn)行了電阻率的測(cè)量。

從實(shí)驗(yàn)結(jié)果上來(lái)看,材料在高溫情況下出現(xiàn)了半導(dǎo)體行為,而關(guān)鍵是到了 110K 的時(shí)候,樣品的電阻基本上降到了 0!

至于在 250K 的時(shí)候電阻率有個(gè)奇怪的下降,孫教授給出的解釋是:

有可能是電極做的可能不是很干凈。

同樣的,在這次實(shí)驗(yàn)中團(tuán)隊(duì)把磁場(chǎng)加入了進(jìn)來(lái),對(duì)樣品的超導(dǎo)轉(zhuǎn)變進(jìn)行了測(cè)量。

從結(jié)果上來(lái)看,樣品的超導(dǎo)轉(zhuǎn)變還是比較穩(wěn)定,TC Zero 只有一點(diǎn)點(diǎn)的變化。

孫教授表示:

我們其實(shí)在 8 月 1 日的下午就已經(jīng)看到了類似于超導(dǎo)轉(zhuǎn)變的電阻陡降行為,但那時(shí)候我們電阻并沒(méi)有到 0。

所以我們后來(lái)又加緊挑選樣品,一共測(cè)試了 6 片樣品,但只有在一片樣本上觀測(cè)到了零電阻;其它則是半導(dǎo)體行為。

此外,對(duì)于這個(gè)零電阻樣本,我們還做了邁斯納效應(yīng)的測(cè)量,并沒(méi)有觀測(cè)到完全抗磁性。

因此,我們猜測(cè),樣品里面零電阻是超導(dǎo)造成的,那么超導(dǎo)組分還是比較低的。

未證實(shí)室溫超導(dǎo),但也是進(jìn)步

正如我們剛才提到的,孫教授團(tuán)隊(duì)此次的實(shí)驗(yàn)并不是室溫,而是 110K 以下。

但其最大的意義是“證實(shí)了 LK99 確實(shí)是有東西的,值得科學(xué)家們進(jìn)一步去研究”。正如B站Up 主“圖靈的貓”所述:

不過(guò)也有網(wǎng)友對(duì)此次實(shí)驗(yàn)結(jié)果的精度提出了質(zhì)疑,對(duì)此,華南理工大學(xué)洗芝溪教授認(rèn)為:

這個(gè)不需要糾結(jié),PPMS 是世界通用的物性測(cè)量系統(tǒng),測(cè)到了它的檢測(cè)限沒(méi)有電阻,就是零電阻,這是公認(rèn)的。

一般來(lái)講,電阻從室溫往下掉,能有三四個(gè)數(shù)量級(jí)的下降,就已經(jīng)可能存在超導(dǎo)了,東大的結(jié)果比這還好。

除此之外,對(duì)于轉(zhuǎn)變溫區(qū)過(guò)寬的問(wèn)題,洗芝溪教授也做出了解釋:

這是高溫超導(dǎo)的常態(tài),即使是 ybco 塊材,也有個(gè) 10 幾 K 的轉(zhuǎn)變區(qū)間,混合相的寬度很寬。

所謂的混合相,有時(shí)候也叫預(yù)配對(duì)相,就是 Cooper 對(duì)已經(jīng)出現(xiàn)了,但因?yàn)橛袦u旋流的釘扎,還沒(méi)有完全凝聚的狀態(tài)。完全凝聚了就是邁斯納相。

并且洗教授對(duì)這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)給予了肯定:

不管怎樣,這已經(jīng)是非常非常振奮人心的結(jié)果。把暢想的幅度,可以稍微調(diào)大那么一丟丟。

最后,孫教授團(tuán)隊(duì)的論文已經(jīng)向 arXiv 提交,感興趣的小伙伴可以蹲一波了。

One More Thing

昨晚曲阜師范大學(xué)首次對(duì)抗磁性 LK-99 進(jìn)行了電阻測(cè)試。

測(cè)試結(jié)果發(fā)現(xiàn)該樣品在常溫到 50K(-223.16℃)低溫范圍內(nèi)仍存在大的電阻值,測(cè)試過(guò)程中并沒(méi)有出現(xiàn)電阻大幅度驟降或者零電阻。

對(duì)此,根據(jù)界面新聞的報(bào)道,曲阜師范大學(xué)物理工程學(xué)院教授劉曉兵表示:

對(duì)于網(wǎng)友提到的 LK-99 是人類磁懸浮技術(shù)的最好材料這個(gè)說(shuō)法,需要保持理性和客觀對(duì)待,任何新材料從發(fā)現(xiàn)到最后的大規(guī)模應(yīng)用都有很長(zhǎng)的路要走。何況目前對(duì) LK-99 這個(gè)材料的認(rèn)識(shí)還很有限。

對(duì)于室溫超導(dǎo)這個(gè)“全球頂流”,我們還需且行且觀察。

參考鏈接:

  • [1]https://www.bilibili.com/video/BV1pM4y1p7u5/?spm_id_from=333.337.search-card.all.click&vd_source=7db76f4680fb17cddf55f19665bb2efd

  • [2]https://www.zhihu.com/question/615350352/answer/3147560576

  • [3]https://www.reddit.com/r/singularity/comments/15g63n1/the_korean_society_of_superconductivity/

  • [4]https://mp.weixin.qq.com/s/0pfcfy4h9NJ2MkOL7_LjRQ

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