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新華財經(jīng)上海8月14日電?8月14日,中國科學(xué)院官方微信訂閱號“中科院之聲”發(fā)布了題為《那些年室溫超導(dǎo)的疑云后來都怎么樣了》的文章,對近期韓國團隊發(fā)表論文聲稱發(fā)現(xiàn)室溫超導(dǎo)“LK-99”事件最新進展進行綜述總結(jié)。按照該文,截至目前所有宣稱過的室溫超導(dǎo)材料均處于未被驗證或爭議狀態(tài),但是學(xué)界對于室溫超導(dǎo)持續(xù)探索是有意義的,這是工程學(xué)的期盼,也是科學(xué)的追求。
該文章首先指出,近三周來,韓國團隊的arxiv(論文預(yù)印本平臺)文章,讓室溫超導(dǎo)這一概念又一次被推上浪尖。近些年來,相關(guān)的大新聞一個接著一個,挑動著人們的好奇和期待,但是尚且沒有一個讓人滿意的結(jié)果。
實際上,人類對室溫超導(dǎo)的追求并不是近幾年才開始,在過去十幾年里,不斷有團隊聲稱找到了室溫或接近室溫的超導(dǎo)體。例如2020年10月,美國迪亞斯(R.Dias)團隊有一項室溫超導(dǎo)“成果”發(fā)表在著名學(xué)術(shù)刊物Nature上,聲稱綠色激光誘導(dǎo)合成的碳硫氫(C-S-H)化合物在267GPa壓強下超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度高達288K,但經(jīng)過一段時間的等待,未等該實驗被重復(fù)出來,該文章最終在2022年9月被撤回。
迪亞斯在2023年3月初的美國物理學(xué)會會議上宣布又發(fā)現(xiàn)了常溫超導(dǎo)體,聲稱高溫高壓條件下合成的镥氮氫(Lu-N-H)化合物1GPa壓強下即可實現(xiàn)294K室溫超導(dǎo),并在Nature上發(fā)表,而這個結(jié)果不僅并未得到廣泛重復(fù),反而有不少驗證性實驗否定。
文章將歷史上宣稱過的室溫超導(dǎo)“成果”進行了總結(jié),一共有7次,時間跨度從1987年綿延至今年。從這張表格羅列的內(nèi)容來看,有4次論文作者宣稱的內(nèi)容最終未得到證實,1次論文處于數(shù)據(jù)被質(zhì)疑狀態(tài),1次論文被撤稿,以及最新的韓國團隊關(guān)于LK-99論文還處于爭議狀態(tài)。
盡管結(jié)果不盡如人意,但是文章認(rèn)為,相關(guān)研究從元素超導(dǎo)體到銅基到鐵基超導(dǎo)體,令人類對超導(dǎo)的認(rèn)識正在一步一步深入。在所有的“室溫超導(dǎo)材料”中,理論上最有可能實現(xiàn)、目前研究也最多的的,就是超氫化物。根據(jù)能夠解釋常規(guī)超導(dǎo)的BCS理論(以三位發(fā)現(xiàn)者的名字命名,巴丁,庫珀和施里佛),超導(dǎo)體的臨界溫度Tc與構(gòu)成超導(dǎo)體的原子質(zhì)量M的平方根成反比。由于金屬氫太難制備,科學(xué)家轉(zhuǎn)向了稀土氫化物。元素周期表最下面的鑭系元素可以與多個氫原子結(jié)合成分子并相對穩(wěn)定地存在。這種含有多個氫原子的化合物就被稱為富氫化合物,如果分子中氫含量更多,就叫做超氫化物。其中,被研究得最多的材料是La-H體系。目前,對稀土富氫化物的研究還主要集中在二元體系中。隨著研究的深入,三元體系超氫化物逐漸受到關(guān)注,或許未來它可以刷新高壓超導(dǎo)的臨界溫度紀(jì)錄。
最后,文章觀點認(rèn)為,或許,未來會有更多的“室溫超導(dǎo)材料”出現(xiàn)又被證偽;或許,常壓室溫超導(dǎo)根本就不存在。但人類對溫和條件下超導(dǎo)的探索不會停止。這是工程學(xué)的期盼,也是科學(xué)的追求。在中國科學(xué)院物理所向濤院士的倡議下,物理所最近將會上線一個網(wǎng)頁,搜集過去宣稱的“室溫超導(dǎo)材料”,追蹤室溫超導(dǎo)未來的發(fā)展。
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