北京时间8月2日晚至8月3日凌晨，上海大学上海高温超导重点实验室、曲阜师范大学物理工程学院教授刘晓兵、东南大学物理学院教授孙悦相继发布各自团队的复现“LK-99”材料的实验结果，在社交网络上进一步把关键词“室温超导”推向高潮。至此，包括上海大学、曲阜师范大学、东南大学在内，一大批国内外知名院所参与到了这场关于超导物质“LK-99”的超导性质复现竞赛中，一场全球验证大赛已然开启。

(资料图)

B站上大超导复现实验热度高。

“LK-99”为何物？“LK-99”是韩国量子能源研究所研究团队于近日发布在专业论文预印本收集网站arXiv上的新成果。研究团队宣称，这是一种具有室温超导性能的铜掺杂铅磷灰石材料，能够在常压、室温条件下实现超导，其超导临界温度甚至超过了水的沸点，最高达到127。超导描述的是呈现超导电性的材料或状态，全称是超导电性现象。在某一温度下，超导材料电阻会突然消失，电流可以无损耗流动。然而，当前所有的超导材料都需要在较为严苛的环境下才能实现超导。

因此，相比于过往需要在高压、低温环境下才能发生超导性质的材料，韩国科研团队的材料如果被证明为真将对各行各业具有颠覆性的意义。正如韩国《中央日报》所述：“如果‘常温常压下实现超导’被证明为真，那就足以获得诺贝尔奖”。然而，世界其他实验室的复现结果却给这个新材料蒙上了疑云。

据韩联社8月3日报道，7月22日韩国量子能源研究所研究团队公开了在常温常压条件下制造超导物质“LK-99”的论文后，韩国超导低温学会3日经过科学研判后得出结论，认为“LK-99”不是超导体，因为实验材料没有表现出“迈斯纳现象”。

“LK-99”研究成果疑点多，仍有众多问题待解

上海大学的实验结果显示，“LK-99”材料在常温状态下没有表现出超导现象所必需的抗磁性，在相关温度范围内磁矩测量随着温度的变化极小，与已知的超导现象存在出入。而孙悦则在B站发布视频称，其团队只在常压、-163.15以下观测到了“LK-99”材料出现零电阻现象。刘晓兵团队在测试过程中从常温到-223.16都没有发现电阻大幅度骤降或者零电阻，仅发现物质存在抗磁性。

目前，各大学复现的实验验证结果均与“LK-99”研究者发布的论文相差甚远，仅有美国劳伦斯伯克利国家实验室研究员西尼德·M·格里芬（Sinéad M. Griffin）通过密度泛函理论计算，认为“LK-99材料”存在室温超导的可能性。但是，理论上的可能性依然需要实验结果作为最终认证。

实际上，韩国科研团队给出的LK-99制备过程也似乎相当简单。具体的样品合成步骤可以概括成三步：第一步，氧化铅和硫酸铅粉末以各50%比例混合，在725下加热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，就可最终得到物质。看似大道至简，这在相关研究领域近乎“手搓”的制备条件也让人加深了对于“LK-99”超导性质真实性的怀疑。

类似的“大新闻”在超导研究领域并不是第一次发生。今年三月，美国罗切斯特大学物理学教授迪亚斯（Dias）也曾发布其“室温超导”新材料研究成果，在当时引起轩然大波。但不足十日之内，已有三个中国团队对其成果进行了重复实验，均未能复现原成果。在“存活”9天之后，迪亚斯的结论被基本证伪。2018年，印度也曾有科学家宣称，在13下，一种金银纳米粒子构成的混合物显现出了超导特性。这些新闻，就像大石头投入海里，在掀起大的浪花后就没有任何水花了。

有趣的是，目前有消息称韩国“室温超导”论文作者李硕裴（Sukbae Lee）表示，论文系团队中的一名成员在未经其他作者许可的情况下擅自发布的，目前团队正在要求下架论文。此外，这篇文章还存在未经过同行评议的问题。研究参与者之一，美国威廉与玛丽学院的物理学教授Hyun-Tak Kim也对媒体称，论文里还存在“许多缺陷”，并且未经他的允许就被上传了。不过截至目前，预印本系统arXiv上并没有下架相关论文。据韩联社8月2日报道，韩国超导低温学会表示将组成专家验证委员会对该室温超导体进行科学研判。目前，韩国成均馆大学、高丽大学、首尔大学等相关研究机构仍在进行重现LK-99的实验。

假如室温超导材料为真，将是超导领域研究的一大步

“如果室温超导材料为真，一台普通手机就可以匹敌量子计算机的算力。”这是目前对于室温超导性质前景最直接的表述。“LK-99”消息一度引发了全球资本市场狂热，美股一家名为美国超导（American Superconductor，AMSC.US）的公司在本周二盘前一度暴涨150%，8月1日A股的超导板块也迎来涨停潮，近日相关个股走势同样强势。如果室温超导材料成功实现大规模应用，所有与机械有关的电路都将迎来一场“技术革命”。然而，目前人类距离这一天的到来还有相当的距离。

从上世纪初荷兰物理学家卡末林·昂内斯意外发现汞在低温条件下具有超导性质以来，人类百余年来通过一大批关于各类超导性质材料的研究将超导现象发生的临界温度从-268.98逐渐提升至-120，但仍没有任何物质可被多个研究团队证实能在室温条件下实现超导性质。多年来，寻找一种无需极低温或者极高压就可以使用的超导体是超导界的一大梦想。近年来，曾有多个科研团队宣称其发现了制备室温超导材料的方法，但最终均因为实验成果无法复现而证伪。目前，最知名的超导体材料在常压状态下的临界转变温度在138K（约合-135），离室温仍有较大的距离。超导材料产生超导现象的苛刻条件，阻碍了超导材料的应用。

一旦室温超导能够实现，手机一秒充满电、电车一秒满电续航几百公里将不在话下。电阻越小，意味着能量损耗越低，所以超导若能实现工程应用，意味着人类能源储存和传输效率将产生颠覆性改变。超导材料更将为实现便携式全息投影等未来“黑科技”提供可能，电子设备散热将不再成为技术进步的障碍。

不过，至少从目前来看，可靠的室温超导材料仍然没有出现的迹象，而从材料被发现到真正的产业应用还有更长的路要走。眼下韩国超导体研究的新发现，或许意味着真能见证“大道至简”的室温常压超导体诞生，又或者最低也能获得一种新的抗磁材料。正如网友评论：“不管怎么说，已经是对人类进步作了一些贡献。”

（文章来源：南方Plus）

关键词：