每經(jīng)記者 蔡鼎    每經(jīng)編輯 王月龍 蘭素英    

上周，全球物理學界迎來爆炸性消息：韓國一個科學家團隊表示，他們發(fā)現(xiàn)了全球首個室溫超導(dǎo)材料，一種名為“改性鉛磷灰石晶體結(jié)構(gòu)（下稱LK-99，一種摻雜銅的鉛磷灰石）”的材料。

值得注意的是，該研究團隊成員先后在預(yù)印本系統(tǒng)arXiv上提交了兩篇論文，時間相差不足3小時，但均未經(jīng)同行評議。最新研究一發(fā)布，旋即在全球物理學界引起轟動。

但在研究引發(fā)全網(wǎng)沸騰的同時，大量業(yè)內(nèi)人士也對其相關(guān)論文提出了質(zhì)疑。有業(yè)內(nèi)人士指出兩篇論文中有明顯的不一致之處。

北京時間7月31日（周一）凌晨，該團隊第二篇論文《超導(dǎo)體Pb10-xCux(PO4)6O在室溫常壓下表現(xiàn)出懸浮現(xiàn)象及其機理》的第三作者、美國威廉瑪麗學院物理系教授Hyun-Tak Kim在回復(fù)《每日經(jīng)濟新聞》記者的置評請求時表示，他的團隊此前發(fā)現(xiàn)了論文中的一個錯誤，如今已經(jīng)被修改，本周二，經(jīng)修改后的論文就將重新在arXiv上發(fā)布。此外，其團隊制造的LK-99室溫超導(dǎo)材料或許可以在一個月之內(nèi)被復(fù)制，其成員也會對LK-99的制作方法進行指導(dǎo)，在文章中公開LK-99的制作方法，也正是為了接受各方的質(zhì)疑。

Hyun-Tak Kim教授（圖片來源：威廉瑪麗學院物理系官網(wǎng)）

1個月內(nèi)或可復(fù)制室溫超導(dǎo)LK-99 

記者查閱預(yù)印本系統(tǒng)arXiv發(fā)現(xiàn)，韓國科學家團隊的這項新研究在該平臺關(guān)聯(lián)到兩篇論文，第一篇《第一個室溫常壓超導(dǎo)體》（arXiv:2307.12008）提交于7月22日7時51分，第二篇《超導(dǎo)體Pb10-xCux(PO4)6O在室溫常壓下表現(xiàn)出懸浮現(xiàn)象及其機理》（arXiv:2307.12037）則于7月22日10時11分提交，提交時間相差不足3小時，尚未經(jīng)同行評議。

該團隊在arVix的第一篇論文《第一個室溫常壓超導(dǎo)體》中專門上傳了一段視頻，以證明LK-99在磁鐵上懸浮的情況，這也就是邁斯納效應(yīng)，該效應(yīng)是證明材料超導(dǎo)的重要現(xiàn)象。不過，根據(jù)視頻內(nèi)容顯示，LK-99樣品的懸浮情況并不完美，仍有一邊似乎接觸磁鐵。就該情況，Hyun-Tak Kim稱，這表示樣品并不完美，只有一部分成為超導(dǎo)體并表現(xiàn)出邁斯納效應(yīng)。

就為何會出現(xiàn)樣品“不完美”的情況，Hyun-Tak Kim在回復(fù)《每日經(jīng)濟新聞》記者時表示，“我們已經(jīng)展示了部分樣品出現(xiàn)邁斯納效應(yīng)的視頻，這就是我們發(fā)現(xiàn)LK-99室溫超導(dǎo)性的證據(jù)。但從現(xiàn)在起，我們必須制造出能夠100%觸發(fā)邁斯納效應(yīng)的樣品。”

此外，一些業(yè)內(nèi)人士發(fā)現(xiàn)該團隊發(fā)表在arVix上的兩篇論文存在重大的不一致之處，另外一些人則認為這兩篇論文存在根本的缺陷，例如僅僅因為實驗室樣品出現(xiàn)“抗磁”未必就能證明邁斯納效應(yīng)，且觸發(fā)邁斯納效應(yīng)或并不是因為LK-99樣品的室溫超導(dǎo)性。

對此，Hyun-Tak Kim對《每日經(jīng)濟新聞》表示，“這個質(zhì)疑很好。實際上，我們之前就在第二篇論文中發(fā)現(xiàn)了一處錯誤：在將兩個數(shù)據(jù)合并到一起時，其中的一個乘數(shù)無意中被遺漏了。因此這篇論文中有一個數(shù)據(jù)是錯誤的。如今我們已經(jīng)將修改后的版本上傳到arVix，本周二，經(jīng)修改后的論文就將與大家見面。” 

目前，全世界很多研究小組已經(jīng)在快馬加鞭對此研究進行復(fù)現(xiàn)。按照7月27日中科院物理所發(fā)的文章，“最快三天就能制備出一批樣品。大概下周，初步的驗證結(jié)果就可以公布。”

（圖片來源：中科院物理所微信公眾號）

但Hyun-Tak Kim對《每日經(jīng)濟新聞》記者指出，LK-99的制造時間并不是“三天”那么短。

他指出，他的團隊所提出的室溫超導(dǎo)體LK-99也許在一個月內(nèi)可以被任何人復(fù)制，他公開了LK-99的制作方法，如果任何人在復(fù)制LK-99方面遇到任何問題，他的團隊成員也會對制作方法進行指導(dǎo)。

“如果研究人員對我們的成果有疑問，他們就會質(zhì)疑我們的研究成果。因此，我選擇了公開LK-99的制作技術(shù)。如果其他研究小組參與LK-99樣品的制作，他們也將參與這場競爭。不過，我希望鼓勵他們?nèi)〉贸晒?。我們愿意為人類的進步做出貢獻。”Hyun-Tak Kim在郵件中對記者指出。

其中一篇論文已提交期刊審議

與今年3月份美國羅徹斯特大學研究團隊將其室溫超導(dǎo)材料的論文直接發(fā)布在業(yè)內(nèi)頂刊《自然》上不同（即經(jīng)過同行評審），該韓國科學家團隊的論文目前僅僅上傳到了預(yù)印本服務(wù)器arXiv上，還不清楚該論文是否已提交給期刊進行同行評議。

由于已有同題的研究被“推翻”的先例，該韓國科學家團隊的研究成果也必然將受到嚴格審查。

對此，Hyun-Tak Kim對《每日經(jīng)濟新聞》記者解釋稱，“在我們將《超導(dǎo)體Pb10-xCux(PO4)6O在室溫常壓下表現(xiàn)出懸浮現(xiàn)象及其機理》這篇論文上傳到預(yù)印本arXiv之前，就已經(jīng)將這其手稿提交給了一家期刊，但并不是《自然》（Nature）或《科學》（Science）。《第一個室溫常壓超導(dǎo)體》沒有提交是因為無法獲得作者的許可，這也不是我署名的論文。”

《第一個室溫常壓超導(dǎo)體》（圖片來源：arXiv）

《超導(dǎo)體Pb10-xCux(PO4)6O在室溫常壓下表現(xiàn)出懸浮現(xiàn)象及其機理》（圖片來源：arXiv） 

延伸閱讀：

為何室溫超導(dǎo)總是受廣泛關(guān)注？

其實，如今距離人類首次發(fā)現(xiàn)超導(dǎo)現(xiàn)象已經(jīng)有100多年了。早在1911年，荷蘭物理學家Heike Kamerlingh Onnes就已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，當溫度降低至4.2K（約-268.95℃）時，浸泡在液氨里的金屬汞的電阻會消失。

《每日經(jīng)濟新聞》記者還注意到，在韓國此次的研究公布之前，也有其他研究人員聲稱開發(fā)出了室溫超導(dǎo)的材料。

早在2020年，美國內(nèi)華達大學的研究人員就稱其開發(fā)出了一種室溫超導(dǎo)材料，并成立了一家名為Unearthly Materials來進一步開發(fā)。

今年3月份，來自美國羅切斯特大學的物理學家 Ranga Dias 聲稱自己在 21℃條件下實現(xiàn)了室溫超導(dǎo) —— 由氫（99%）、氮（1%）和純镥制成的材料 LNH 在 21°C、1GPa 條件下就實現(xiàn)了超導(dǎo)狀態(tài)。

不過，Dias團隊的研究發(fā)表后遭到多方質(zhì)疑。加州大學圣地亞哥分校理論物理學家喬治·赫希（Jorge E.Hirsch）教授曾對每經(jīng)記者指出，Dias本人并沒有在拉斯維加斯的美國物理學會會議上對他們團隊的研究進行復(fù)現(xiàn)。而在Dias的研究公布后，南京大學聞海虎團隊曾火速安排重復(fù)實驗，但團隊發(fā)現(xiàn)，Dias給的制備樣品方案幾乎不可行，于是他們結(jié)合自己的條件，完全以新的方式進行合成并得到了镥氮氫材料。“我們的實驗清楚地表明，從環(huán)境壓力到6.3GPa，溫度低至10K（約-263攝氏度），镥氮氫材料LuH2±xNy中不存在超導(dǎo)性。” 

由于Dias團隊的另一篇關(guān)于室溫超導(dǎo)的論文曾在2020年被《自然》撤稿，理由是研究人員在數(shù)據(jù)處理方面存在違規(guī)行為，這削弱了編輯們對類似研究結(jié)果的信心。

近年來，全球之所以對室溫超導(dǎo)材料關(guān)注如此密切，正是因為這項技術(shù)一旦得到突破，將有可能徹底改變科學和技術(shù)的方方面面。室溫超導(dǎo)體最顯著的優(yōu)點之一是其提供了前所未有的能源利用效率。通常來講，超導(dǎo)體需要極低的環(huán)境才能實現(xiàn)，這使得它們的實際應(yīng)用受到嚴格限制，這些應(yīng)用主要集中在能源密集型領(lǐng)域。如果能在室溫條件下實現(xiàn)超導(dǎo)性，輸電和配電系統(tǒng)將因為幾乎為零的電阻而不造成任何能量的損失。

記者|蔡鼎

編輯|王月龍 蘭素英 杜波

校對|程鵬

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