见证历史？东南大学全球首测LK-99零电阻成功

8月3日凌晨，东南大学物理学院教授孙悦（B站up主“科学调查局”）发布“室温超导复现实验”系列的结论视频，表示并未证实和发现室温超导。

孙悦在视频中说，其团队在110K（开尔文），LK-99零电阻观测成功。他认为，这可能是LK-99存在超导电性的一个重要证据。不过，孙悦教授也强调称，因其没有抗磁性，目前的结果并不能证实LK-99就是室温超导，具体还需要进一步的探索和测量。

7月，一批韩国科学家连发两篇论文，宣称造出了一种在室温和环境压力下完美的超导材料——改性铅磷灰石晶体结构（LK-99）。但其目前公布的实验数据被认为不足以证明LK-99系超导体，因而受到质疑。随后，国际上多个研究团队尝试复现LK-99实验，以验证其实验结果。

什么是室温超导？

超导是物质的一种特殊状态，有两个最主要的指标，分别是临界温度和临界磁场。超导体是能以零损耗传导电流的材料，即电阻为零，但极难运用在实际中。

超导体的另一个重要的基本特征是迈斯纳效应，即材料处于超导态时，其内部磁场为零，对磁场产生排斥现象。

超导体通常需要被冷却至零下196摄氏度左右的极低温，并且需要施加极高的压力才能成为超导态。因此，若能在常温常压下实现超导，对人类的科技发展具有重大意义。

然而，此次韩国科研团队公布的超导材料体系在“室温常压”（转变温度约400 K（127℃））下即展现超导性。若被复现成功，这将是超导领域革命性的进步。

自1911年荷兰科学家昂内斯发现了汞在冷却到液氦温度时会出现无电阻导电性以来，科学界就对超导材料进行了大量的研究，但至今尚未实现。

荷兰科学家昂内斯

1964年，斯坦福大学教授威廉·利特尔预测材料在室温下可能存在超导性。近期，科学家合成了一种新型高温超导体氢化钇（YH10），但仍然需要超高的外部压力。

今年3月，纽约罗彻斯特大学物理学家Ranga Dias及其团队宣称通过使用由氢、氮和镥制成的新材料，在1GPa压强条件和294K（即21摄氏度）的常温条件下观察到该材料的超导特性，遭到业内众多质疑。

7月22日，韩国研究团队在预印本网站arXiv发布论文，声称合成了全球首个室温常压超导体LK-99，临界温度为127℃。研究成果一经发布，”室温超导”一词引爆了科学界，并直接影响了资本市场，随即在全球引发热潮。

韩国“室温超导”团队承认“论文有缺陷”

上述新研究实际上关联到两篇论文。从时间线上来看，第一篇提交于7月22日7时51分，第二篇则于7月22日10时11分提交，两篇提交时间相差不足2.5小时的论文均发表在预印本系统arXiv，尚未经同行评议。

两篇文章作者人数不同，但有两位重合。就论文本身内容来看，第二篇更为详尽。其中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在接受采访时则直接表示，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。

LK-99如何获得？上述更为详细的第二篇论文显示，研究团队使用固相法合成了LK-99，合成原料为氧化铅（PbO）、硫酸铅（PbSO4）、铜（Cu）和铅（P）。

目前业内普遍认为，LK-99的制备过程似乎相当简单。样品合成过程具体包括三个步骤：第一步，将氧化铅和硫酸铅粉末在陶瓷坩埚中以各50%的比例均匀混合，混合粉末在725℃的炉中加热24小时发生化学反应。第二步，将铜和铅粉末按比例在坩埚中混合，合成磷化亚铜，让混合后的粉末处于相应的真空封管状态下，然后置于炉内550℃加热48小时。在此过程中，混合材料发生相变，形成磷化亚铜晶体。第三步，将上述两步所得物质磨成粉末，并在坩埚中混合，再将混合粉末真空封管，在925℃的炉内加热5至20小时。

研究团队称，在此过程中，混合粉末反应转化为最终材料，一种灰黑色的铜掺杂的铅-磷灰石，这种多晶材料也就是他们命名的LK-99。

他们总结称，LK-99的超导性已经通过超导临界温度Tc、零电阻率、临界电流(Ic)、临界磁场(Hc)和迈斯纳效应得到了证明。

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。不过，这块扁平的、像硬币一样的材料的悬浮情况并不是十分完美，仍有一边似乎接触磁铁。Hyun-Tak Kim称，这表示样品并不完美，因此实际上只有一部分成为超导体。

中国多个团队展开验证

8月1日，来自华中科技大学的B站UP主“关山口男子技师”首发视频宣布：他们已合成了可以磁悬浮的LK-99晶体，该晶体悬浮的角度比韩国量子能源研究中心的CEOSukbaeLee等人获得的样品磁悬浮角度更大，有望实现真正意义的无接触超导磁悬浮。

但该UP主也指出，目前只验证了迈斯纳效应，只有一片几十微米大小的样品，若进一步测电阻还需等下一批样品出来。

中国科学院金属研究所孙岩研究员和刘培涛研究员表示，他们主要进行了理论计算，从计算结果来看，LK-99有室温超导的可能性；从能带的角度，给出了一些解释，“但是不confirm（但这不是证实）。理论和实验还是有gap（区隔）的 ，这没法预测，只能说，它有（室温超导）这种几率。”

而北京航空航天大学材料科学与工程学院研究团队对合成的LK-99检测发现，它的室温电阻不为零，也没有观察到它发生磁悬浮。该论文称，上述材料表现出的特征类似半导体，而非超导体。

与此同时，印度一个团队在复现实验后，也未发现产品的超导性。印度团队在 arXiv 上发表的论文表示，“目前，我们在 925°C 合成的 LK-99 样品上获得的结果还不能证明其在室温下具有超导性。”

他们联系了韩国团队，得到了一作Subkae Lee的回复：LK-99的1D结构是超导性的关键，纯度很重要，所以烧制程序和条件都需要严格遵守。

上海市高温超导材料与系统工程研究中心主任金之俭教授在8月1日晚的一场科普直播中谈到此次韩国研究论文带来的启示。

他表示：“对于室温超导材料的探索不会停止。现在就算是韩国团队通过了一种比较偶然的方法，找到了适合室温超导的材料，但是很大程度上，这种材料也难以规模化地制备和应用，如何找到能够规模化应用的室温超导材料才是核心。”

上海科技综合整理自央视网、财联社等，图片来源于网络

编辑：蓝悦

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