来自韩国的物理学家团队，近日在预印本网站arXiv上传了两篇论文，宣称发现了首个室温常压下的超导体。

论文宣称：在常压条目下，一种改性的铅磷灰石（文中称为LK-99）大致在127℃以下弘扬为超导体。

论文已经公布，便在收罗上激勉了利弊商量。

arXiv上的论文截图 | 参考贵寓[1]

看到这条新闻的你，一定会产生这样的疑问：若何又是室温超导？若何又吵翻天了？以及，为什么有种似曾理会的嗅觉？

太长不看版

超导是材料在一定温度下电阻变为0的物理局势；

超导体的应用有望为科技带来浩荡变革，但苦于超导飘浮温渡过低，应用受限；

室温条目下的超导体是超导研究东谈主员的终极梦念念；

这次引爆公论的韩国论文尚未通过同业评议，关于论文宣称的结果需保捏严慎，还需进一步实验考证。

超导是什么？

物理上，超导（superconductivity）是材料在低于一定温度时电阻变为0的局势，飘浮后的材料称为超导体（superconductor）。

中学教材里提到过，在一个电路中，导线里的电荷在电压驱动下会像跑步通顺员一样通顺，从而酿成电流，但经过导体的电阻会驱逐它们的通顺。

如若电路由超导体构成，电荷就能在电路中目田舒缓地驱驰，电流会一直流动下去。在一个超导铅制成的环路中，不错贯穿几个月齐不雅测不到电流有收缩的迹象。

超导局势由昂内斯在1911年发现 | 诺贝尔奖官网

除了电阻为0除外，超导体还有另一个奇特的性质，称为迷漫抗磁性。材料飘浮成超导体后，就好像武僧穿上了金钟罩，体内的磁场会一起摈弃在外。

这个局势也被称为迈斯纳效应。

根据超导体的迷漫抗磁性，不错作念个道理的实验：在超导体的正下方放手一个磁体，磁体在周围产生磁场，而超导体的里面不允许磁场存在，从而产生违抗磁场，与磁体相互摈弃。

如若摈弃力和超导体的重力相均衡，就能让超导体悬浮在半空中，仿佛科幻演义中的场景。

具有迷漫抗磁性的超导体在磁体上方悬浮 | Britannica

自后物理学家追忆，要看一个材料是不是超导体，就看它是否同期具有零电阻局势和迷漫抗磁性的特征，两者不可偏废。

因为本身罕见的性质，超导体激勉了东谈主们对它异日应用的无尽遐念念。比如：

零电阻的电路简直莫得热损耗，使用超导体材料进行长距离大容量输电，能极地面减少能量亏欠，晋升动力利用遵守；

超导线欺骗于发电机、电动机能大幅晋升电流强度和输出功率；

超导体制作超大范围集成电路的连线，能处散布热问题，晋升运算速率；

超导体的践诺应用，有可能为科学本事带来浩荡而深化的变革。

超导体进行长距离大容量输电，能极地面减少能量亏欠 | instituteforenergyresearch.org

可惜，理念念很丰润，践诺很骨感。直到当今为止，超导体的本色应用还主要鸠合在粒子加快器、磁悬浮、超导量子干与仪等特定情境中。在电力工程方面，尤其是被交付厚望的超导线长距离输电，大范围应用仍然驴年马月。

是什么戒指了超导体的大范围应用？根底原因只好一个：温度。

高温超导体

材料飘浮为超导体的温度被称为超导临界温度（Tc），低于这个Tc，超导体才气保捏本身的超导性质。

但是，绝大无数材料的Tc齐终点低，基本齐在-220℃以下，需要借助液氮或液氦等保管低温环境。

念念象一下，辛贫寒苦建立一条几百公里的超导输电线，还需要全程浸泡在液氮中冷却，资本得何等夸张！

是以为了让超导体得回更平庸的应用，必须要找到Tc更高、最佳是室温条目下（约莫25℃阁下）也能保捏超导性质的材料。

从发现超导局势运行，物理学家对高Tc超导体的寻找从未住手，但一直举步维艰。

在发现超导最运行的70多年内，Tc的上限连冲破-240℃齐很贫瘠。还好自后物理学家持续发现Tc逾越-173℃的超导体，当今超导体最高临界温度的纪录保捏者是150万个大气压下的硫化氢，Tc约莫是-73℃，离理念念的室温照旧有一定距离，如斯高压的条目也意味着难以本色应用。

韩国的“室温超导”

看到这，如若你还谨记发轫的内容的话，就发现这个韩国团队发表的论文有何等惊世震俗了——他们宣称发现了常压下Tc约莫是127℃的超导体，不仅把Tc带到室温，更是一下子成功晋升了200度！

根据论文形貌，他们把多种含铅、铜和磷的材料经过一定组合后分袂夹杂加热，制备得回一种掺杂铜的铅-磷灰石晶体，况且称之为LK-99。

论文提供的LK-99的相片 | 参考贵寓[1]

然后，他们测量了LK-99的物感性质。

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根据他们给出的实验结果，在127℃以下，给LK-99施加电流，在一定的电流范围内电压齐基本为零，弘扬出了零电阻的特质。

论文宣称，温度、电流和磁场达到一定临界值后，零电阻局势也随之隐藏，相宜超导体的性质。

在达到临界电流前，LK-99的电压趋于零，弘扬出零电阻 | 参考贵寓[1]

除了零电阻除外，新2会员投注超导体的另外一个进军特质是迷漫抗磁性。

对此，团队提供了实验数据图，还在网上发表了视频演示。视频中，在室温常压的环境下，一小片LK-99样品放在一块磁铁上，一端迫临磁铁，另一端自愿抬升，仿佛受到了某种摈弃力。

论文团队提供的视频，以演示样品的抗磁性 | 参考贵寓[1]

不外，视频里的抬升并不像好多超导体的迈斯纳效应那样，迷漫悬浮在磁铁上。事实上，部分强抗磁性的材料，比如铁磁粉末压块，在强磁场下也会和磁体摈弃，出现视频中访佛的抬升恶果。

因此，单凭这段视频，并不成解说LK-99领有超导体那样的迷漫抗磁性。

但论文团队觉得，他们的一系列实验考证了LK-99在室温常压下是超导体。

他们还作出了表面解释，觉得铅磷灰石的部分铅离子被铜离子替代后，体积细小的收缩导致材料结构变形，进而在里面的接壤面上产生了超导量子阱，从而产生了超导局势。

论文尝试从结构上解释LK-99室温超导的道理 | 参考贵寓[2]

不外，LK-99的结构与之前发现的主流高温超导体有显贵不同，他们给出的表面解释暂时还只是一种臆测。

狼来了的故事

你会对室温超导有“似曾理会”理会的嗅觉，可能是因为就在本年3月，也曾有另一个和室温超导关系的“重磅炸弹”，在公众之中掀翻了不小的波浪。

其时，在好意思国物理学会会议上，好意思国罗切斯特大学的物理学家兰加·迪亚斯（Ranga Dias）偏执团队宣称，他们在1GPa（约等于1万个大气压）的压强下，在镥-氮-氢体系中材料中达成了室温（约21℃）超导。

罗切斯特大学的兰加·迪亚斯 | 罗切斯特大学

但是，在迪亚斯发布研究只是一周后，多个实验团队就发表论文声明，在针对镥化氢化合物的重迭实验中莫得发现超导局势。

尽管迪亚斯坚捏宣称我方的实验结果确切简直，但他在《当然》和《物理指摘快报》（Physics Review Letters）上发表的著作接连因作秀嫌疑被撤稿，他建议的室温超导材料也被觉得凭据不及而受到了平庸质疑。

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镥-氢-氮材料的电阻随温度的变化弧线，温度低至2K齐莫得发现超导飘浮 | 参考文件[3]

与本年3月迪亚斯的“发现”比拟，这次韩国团队论文中的常压下127℃的超导还要愈加令东谈主惊怖。那么，韩国团队的“实验结果”，会不会和迪亚斯宣称发现室温超导一样，终末变成争议禁止的学术闹剧呢？

值得一提的是，前次迪亚斯的论文一运行是发表在《当然》上，固然其时还莫得实验复现，但至少经过了一定的同业评议；而这次韩国团队的论文发表在预印本网站arXiv上，迷漫莫得同业评议的流程。

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arXiv发布论文的门槛很低，频繁是研究东谈主员在我方论娴素雅发表之前，先在arXiv上传预稿解说原创性，论文频频是鱼目混珠，质地难以得回保证。

其实不仅是迪亚斯，简直每年齐有团队宣称发现了室温超导的材料，可于今莫得一个得回严谨的实考解说。

2016年发表在arXiv的论文宣称发现飘浮温度在373K的室温超导体 | 参考贵寓[4]

比如说，arXiv上于今还能搜到2016年上传的一篇论文，宣称发现了超导飘浮温度在373K（也即是100℃）阁下的化合物，也通常有多个实验数据图和迈斯纳效应的恶果图，与这次韩国团队的论文如出一辙。

只不外，那篇论文莫得公布化合物的身分，实验流程也不严谨，在磁体上的悬浮还被质疑确切性，终末莫得通过同业评议素雅发表，也就再莫得引起更多的关心。

2016年的这篇论文中，通常出现了访佛迈斯纳效应的实验图，但是无法解说其确切性 | 参考贵寓[4]

比拟之下，这次韩国团队不仅公布了他们使用的材料，还在论文中先容了扫视的材料制备体式，而且材料身分了比较肤浅和明确。念念要制备出疏导的材料，拿来磨砺韩国团队的实验结果，难度并不大。

事实上，已经有团队在入辖下手制备材料了，折服很快就会有科研团队提供疏导条目下的实验结果，考证韩国团队的结果是否正确。

论文提供了LK-99的扫视制备流程 | 参考贵寓[1]

LK-99材料究竟是划时期的发现，照旧又一场学术乌龙，可能在异日的几天内就会揭晓。

行为围不雅全球，咱们应该作念的即是静静恭候，让枪弹再飞一会。

参考文件

[1] https://arxiv.org/abs/2307.12008

[2] https://arxiv.org/abs/2307.12037

[3] Ming X, Zhang Y J, Zhu X, et al. Absence of near-ambient superconductivity in LuH2±xNy[J]. Nature, 2023: 1-3.

[4] https://arxiv.org/abs/1603.01482

作家：中子星

裁剪：Steed

封面图开首：参考贵寓[1]

鸣谢：本文得回中国科学院物理研究所罗会仟研究员在专科上的携带和匡助，特此致谢！

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喊了这样久狼来了，狼什么时辰真来啊……