韓國超導(dǎo)學(xué)會宣布成立“LK-99 驗證委員會”,表示在國內(nèi)外爭議較大的情況下,該委員會將負責(zé)驗證室溫常壓超導(dǎo)論文成果的真實性
室溫超導(dǎo)領(lǐng)域又現(xiàn)話題。韓國一研究團隊近日稱合成了一種超導(dǎo)材料可實現(xiàn)室溫常壓超導(dǎo),研究尚未經(jīng)過同行評議,此事過去幾天引發(fā)熱議。論文作者后又表示,論文存在重大缺陷。過去一周內(nèi)包括北京航空航天大學(xué)等多個研究團隊稱未能復(fù)現(xiàn)結(jié)果。8月2日,韓國超導(dǎo)學(xué)會宣布成立“LK-99 驗證委員會”,表示在國內(nèi)外爭議較大的情況下,該委員會將負責(zé)驗證成果的真實性。
7月23日,韓國科學(xué)技術(shù)研究院(KIST)量子能源研究中心團隊預(yù)印本平臺ArXiv上發(fā)表論文,聲稱合成了首個室溫常壓超導(dǎo)體。在材料合成部分采用改性鉛磷灰石晶體結(jié)構(gòu),合成方法簡單,并稱能在常壓127攝氏度的條件下實現(xiàn)超導(dǎo)。
值得注意的是,該論文由前高麗大學(xué)教授權(quán)永萬(Young-Wan Kwon)于7月22日早上7點51分提交,另一篇相似論文旋即于兩個多小時后的10點11分由威廉與瑪麗學(xué)院物理系研究教授金賢卓(Hyun-Tak Kim)提交,第二版于7月29日更新。兩篇論文的第一和第二作者均為韓國首爾量子能源研究中心的李淑百(Sukbae Lee)和金智勛(Jihoon Kim)。韓國團隊將開發(fā)的這種超導(dǎo)材料命名為LK-99,取自兩個研究者的姓氏首字母。
7月28日,李淑百向韓國媒體表示,權(quán)永萬未經(jīng)其他作者許可,擅自在ArXiv上發(fā)布了論文,已經(jīng)要求撤回已發(fā)布論文;金賢卓也提到論文是未經(jīng)許可發(fā)布的,且“有許多缺陷”。
超導(dǎo)現(xiàn)象是指材料在低于某一溫度時,電阻變?yōu)榱愕那闆r。實現(xiàn)室溫超導(dǎo),是全世界物理學(xué)家的夢想之一。超導(dǎo)最直接的應(yīng)用就在于電能傳輸,超導(dǎo)材料意味著傳輸過程中不會有電能損失。如果室溫超導(dǎo)能夠以更方便維護、成本更低的方式得到應(yīng)用,就能使電網(wǎng)在傳輸電能時減少2億兆瓦的能耗。同時超導(dǎo)在磁懸浮列車、核磁共振成像等方面也有多種應(yīng)用。但人們距離觸碰到這種珍貴的材料,還有兩個必須跨越的坎——與室溫相比的極低溫,以及與常壓相比的高壓。不管是實驗室研究還是實際應(yīng)用,這兩個條件目前仍需要較高的成本去實現(xiàn)和維護。
學(xué)界將臨界溫度高于77開爾文也就是-196.15攝氏度的超導(dǎo)材料稱為“高溫超導(dǎo)體”,一般認為的室溫大約在298開爾文(25攝氏度左右),從1911年到2018年這107年期間,科學(xué)家成功將臨界超導(dǎo)溫度從30K提高到了250K(-23℃),不過根據(jù)德國科學(xué)家團隊最終被確認的研究,250K的臨界超導(dǎo)溫度仍需要170GPa的壓強來實現(xiàn),這一壓強是常壓的170萬倍。此次韓國團隊展示的LK-99則稱在常壓、400開爾文的溫度呈現(xiàn)超導(dǎo)性。
此前對發(fā)布室溫超導(dǎo)研究的羅切斯特大學(xué)副教授蘭加·迪亞斯(Ranga Dias)團隊展開質(zhì)疑的南京大學(xué)超導(dǎo)物理和材料研究中心聞海虎教授,此次并未進行重復(fù)實驗,聞?;⒄J為韓國團隊觀察到的不是超導(dǎo)現(xiàn)象,而僅僅是觀測到了一種非常微弱的抗磁性,是一種“超導(dǎo)假象”。出現(xiàn)微弱抗磁性和出現(xiàn)超導(dǎo)的判定特征之一邁斯納效應(yīng)的差距甚遠。同期,包括北京航空航天大學(xué)等多個研究團隊表示,未能復(fù)現(xiàn)出LK-99呈現(xiàn)出的結(jié)果。
短暫沉寂后的8月1日,LK-99又迎來一次熱議。來自沈陽材料科學(xué)國家研究中心以及美國勞倫斯伯克利國家實驗室(LBNL)的研究團隊從理論層面對LK-99的超導(dǎo)可行性給出了積極評價。兩個團隊均使用了密度泛函理論(DFT)計算LK-99的結(jié)構(gòu),發(fā)現(xiàn)初始的鉛-磷灰石引入銅原子摻雜,會導(dǎo)致電子能帶結(jié)構(gòu)重排,在費米能級上能形成孤立平坦帶,這是超導(dǎo)晶體的常見特征,因此LK-99在理論上具有超導(dǎo)的可能性。理論可能性與實際可能性意義完全不同,理論可能性指的是基于已知事實認為可以發(fā)生但不太可能發(fā)生的情況。
同一天,美國佛羅里達州公司泰吉量子(Taj Quantum)宣布其高于室溫狀態(tài)下可呈現(xiàn)超導(dǎo)狀態(tài)的二類超導(dǎo)體并且已獲得專利,股價暴漲,據(jù)報道國內(nèi)A股相關(guān)概念股隨即迎來一輪上漲行情。根據(jù)泰吉量子簡介,該公司專注于量子技術(shù)、基于內(nèi)存塊鏈的身份驗證系統(tǒng),以及現(xiàn)在的突破性超導(dǎo)技術(shù)。
值得注意的是,自室溫超導(dǎo)宣稱至今,國內(nèi)平臺引發(fā)不少熱議,過去幾天多個與室溫超導(dǎo)有關(guān)的詞條在微博熱搜。知名視頻網(wǎng)站Bilibili上,有主播直播復(fù)現(xiàn)實驗,此后或由于熱度過高等原因改為刷禮物才能留言;8月1日消息,一位B站用戶發(fā)布了華中科技大學(xué)合成并驗證室溫超導(dǎo)材料LK-99的視頻,公開報道顯示華中科技大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院教授常海欣向媒體確認,視頻確實出自所屬團隊。財新暫未從華中科技大學(xué)獲得對該視頻中的實驗結(jié)果的確認,至截稿時相關(guān)成果尚未見論文或詳細數(shù)據(jù)披露。
一名從事凝聚態(tài)物理研究的研究人員向財新委婉表示,不太認可前述在B站發(fā)布的視頻中樣品出現(xiàn)的結(jié)果為超導(dǎo)磁懸浮作用。
8月2日,韓國超導(dǎo)學(xué)會宣布成立“LK-99 驗證委員會”,將驗證該成果的真實性。首爾大學(xué)物理與天文學(xué)系教授金昌永擔(dān)任驗證委員會主席,來自物理、材料、電學(xué)、機械等領(lǐng)域的學(xué)會會員組成委員會。根據(jù)驗證委員會到目前為止的討論,學(xué)會根據(jù)兩篇論文中提供的數(shù)據(jù)和已發(fā)布的視頻,宣布LK-99不能被稱為室溫超導(dǎo)體。
“如果室溫超導(dǎo)體的結(jié)果得到驗證,將是突破性的,對科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域會有巨大的影響。然而令人擔(dān)憂的是,這一驗證未經(jīng)學(xué)術(shù)評議就被公開,并且正在產(chǎn)生經(jīng)濟和社會后果。”韓國超導(dǎo)與低溫學(xué)會會長崔京達(Choi Kyung-dal)表示。
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