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科学家们真的创造了室温超导体吗?专家表示,速度不那么快。

本站发布时间:2023-11-16 15:24:59

这种被称为LK-99的材料被其创造者认为是一种可以在日常温度下携带电力而绝对没有电阻的材料;在社交媒体上引发了狂热的猜测,不切实际地试图将自制的铅混合物悬浮起来,科学家们竞相重现这种材料并复制最初的发现

如果科学家们证实LK-99是一种室温超导体,它将为以前的馅饼式概念打开技术窗口,如近乎无损的电力传输和冷核聚变 

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然而专家们敦促谨慎行事。这一结果在匆忙发表在预印本数据库arXiv上的两篇论文中进行了描述。它们尚未经过同行评审。到目前为止,还没有人能够复制这个结果

“如果你读了这些论文,即使你没有看到科学,你也会发现这些论文没有得到很好的润色,”阿贡国家实验室的凝聚态理论家迈克尔·诺曼告诉《现场科学》,该实验室是致力于复制这一发现的实验室之一。“人们有很大的压力要把东西放在那里。”

制造超导体

为了制造这种新材料,韩国研究人员,其中大多数为首尔一家名为量子能源研究中心的初创公司工作,在添加少量铜之前,将含有铅、氧、硫和磷的粉末混合在一起

研究人员称,经过几个小时的过热,混合物变成了一种灰色固体,其电阻率在30摄氏度(86华氏度)时降至接近零 

电阻率是衡量流经材料的电子会受到内耗阻碍的程度。低温超导体背后的基本物理原理已经被理解了几十年,但科学家们一直在努力在更高的温度下创造这种材料

超导体有一个明显的特性:悬浮。因为流动的电流会产生磁场,当材料过渡到超导状态时,内部的电子会在没有摩擦的情况下流动,产生一个磁场,可以用相等和相反的力排斥外部磁体。将超导体放置在磁铁上方,它将完美地悬浮在空气中,这种现象被称为迈斯纳效应

在网上发布的视频中,LK-99的薄片漂浮在半空中,至少部分漂浮。在最初研究人员的视频中,可以看到一个硬币状的材料样本在摇晃,其一侧悬浮,另一侧与下方的磁铁接触。

复制的竞赛

到目前为止,科学机构已经进行了11次尝试来复制这些发现,其中7次已经宣布了结果。在这7次中,有3次发现了与LK-99类似但不完全相同的特性。华中科技大学和南加州大学的研究结果描述了悬浮,中国东南大学的研究人员发现,在零下261华氏度(零下163.15摄氏度)时,对噪音水平的抵抗力下降。剩下的四个既没有观察到磁性,也没有观察到超导性

这些混杂的结果可能是由于制造的样品中引入了杂质,而实验室急于复制这些发现,这些杂质很快就被制造出来了

印度国家物理实验室一个团队的负责人V.p.S.Awana告诉《现场科学》:“我的团队还不能复制LK-99的超导性,尽管[更多]试验仍在进行中。”由于他们认为样品中有杂质,该团队无法复制结果。“在铅磷灰石的一维链中,铜部分取代铅是关键。这不是一项容易的任务。”

另一方面,初步结果可能会指出原始研究中更深层次的问题。在最终形成之前,LK-99经过两个前体相(或原子排列):一个是抗磁性绝缘体(它自己排斥磁场,不导电),另一个是顺磁性金属(它被磁场弱吸引,导电)

科学家们推测,如果这两个阶段没有明确地结合成一个新的阶段,它们可能会造成很多混乱 

诺曼说:“在这种情况下,你很容易被愚弄,因为你把一种金属和一种抗磁性绝缘体混合在一起,两者本身都与超导性无关。”但两者都可能有类似的行为

换句话说,这些相中的每一个都可能表现出一些可能被误认为超导的行为。即使有一个相是超导的,科学家也可能无法将其与样品的其余部分分离并使其仍然有效

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