上海市超导材料及系统工程中心主任洪智勇：韩国研究团队近期公布的超导体"极大概率"不能实现室温超导

上海市超导材料及系统工程中心主任洪智勇：韩国研究团队近期公布的超导体"极大概率"不能实现室温超导财联社7月30日电，上海市超导材料及系统工程研究中心主任、超导应用研究专家洪智勇在今天上午东吴电子举办的内部电话会上表示，近期韩国研究团队公布的超导体极大概率不是室温超导。洪智勇对财联社记者表示，根据现有情况来看，他们团队报道的测试手段和方法并不是很正统的超导材料验证实验。此前迪亚斯团队公布的实验条件是限制在1万个大气压下，因为呈现数据过于“完美”，数据真实性受到质疑。但这次韩国团队是反过来的，他们报道材料的合成方法非常明确且简单，但测试方式和数据的呈现形式以及数据的严谨程度都非常粗糙，更和国际认可的一些验证超导性能的测试方法差距很大。从目前呈现的数据来看，他们还只是通过合成和参杂，在本应不具备明显电磁特性的铅磷灰石化合物中，发现在室温下具有了一定的导电性和弱抗磁性，但是这个导电性还弱于铜、银等金属导体，这是一个有趣的物理现象，但实验结果离证明样品是超导体或者说样品中含有超导成分还相差甚远。来源：https://www.cls.cn/detail/1418560投稿：@ZaiHuaBot频道：@TestFlightCN

Nature发文：室温超导体将如何改变科学？

Nature发文：室温超导体将如何改变科学？答案取决于应用的领域，以及假设的材料是否还具有其他关键品质。但至少在一些科学领域中，尤其是那些使用强磁场的领域，更好的超导体可能会产生巨大的影响。超导体是一种在一定温度下能够无电阻传输电流的材料，因此不会产生废热。但所有已确认的超导体都只在低温或极端压力条件下或两者兼而有之的情况下才表现出这种特性。超导相变时热容（c(v)，蓝色）和电阻率（ρ，绿色）的行为这种材料在实验室中已随处可见，因为研究人员能够使用一系列技术来降低它们的温度，尽管这会增加实验的成本和复杂性。但在日常应用中，超导体的低温要求是一道难以越过的门槛。一个极端的例子是大型强子对撞机（LargeHadronCollider，LHC），它是欧洲核子研究中心（CERN）的加速器。为了让质子在27公里的圆圈内运动，大型强子对撞机利用温度仅为1.9开尔文（-271.25ºC）的超导线圈产生强磁场。要做到这一点，首先需要一个包含96吨液氦的低温系统。这是世界上同类系统中规模最大的。欧洲核子研究中心磁体研究员、核工程师LucaBottura曾表示，“如果我们不需要极端温度，工程设计就会大大简化。”因此，能在室温下或接近室温工作的超导体将迅速彻底改变许多科学领域。但科学还没那么快到达这一目标。量子问题以量子计算机为例，这项新兴技术有望解决经典计算机无法完成的某些任务。而构建量子计算机的主要方法之一是将信息存储在超导材料环中。量子计算机这些超导材料被冷却到接近绝对零度（-273.15ºC），然后被装在昂贵的、类似于俄罗斯套娃的设备中，这种设备被称为稀释冰箱。稀释冰箱在基于超导体的量子计算机中，温度升高哪怕是零点几度，性能也会迅速下降，其原因与超导性无关。超导量子计算的共同发明人中村泰信（YasunobuNakamura）认为，量子计算对任何类型的噪声都极为敏感，而热振动则是一个主要敌人，它会产生虚假的“准粒子（quasiparticles）”。他提到，在100-150毫开尔文左右，就可以看到热激发准粒子的对抗效应。在其他情况下，实验本身可能不需要极度低温，但超导体仍需要保持比其转变为超导时（即Tc）还要低得多的温度。超导体的物理特性各不相同。但在许多应用中，尤其是在高磁场磁体中，有两个特性至关重要：临界电流和临界磁场。这是因为超导电性不但会在温度升高时丧失，而且还会在材料被推动承载超过一定量的电流或暴露在足够高的磁场中时丧失。麻省理工学院的低温系统中包裹着具有高转变温度的超导体.Credit：DavidL.Ryan/TheBostonGlobeviaGetty最重要的是，临界磁场和临界电流都与温度有关：温度越低，材料所能承受的电流和磁场就越大。因此，虽然超导体的Tc很高，但这并不意味着它可以在低于Tc的任何温度下使用。在许多应用中，超导体的性能会随着系统温度的降低而提高。幸运的是，目前发现的最好的超导体，包括一类叫做铜氧化物（或铜酸盐）超导体的超导体，只要保持足够低的温度，也能承受非常高的磁场。在现场四年前，位于佛罗里达州塔拉哈西的美国国家高磁场实验室（NationalHighMagneticFieldLaboratory，NHMFL）曾使用一种铜氧化物来获得稳定（非脉冲）磁场强度的记录。NHMFL的超导线圈能产生45.5特斯拉的磁场，但前提是它们必须保持在液氦中，即低于4.2开尔文。NHMFL首席科学家、物理学家LauraGreene说：“我们使用高-Tc超导体不是因为它们的Tc值高，而是因为它们的临界磁场高。”美国另一个国家实验室，位于新泽西州的普林斯顿等离子体物理实验室（PrincetonPlasmaPhysicsLaboratory，PPPL）的机械和电气工程师YuhuZhai说：“如果你想要一个高磁场磁体，那就在尽可能低的温度下运行它，因为那是你获得超导性真正力量的地方。”欧洲核子研究中心正在探索未来粒子对撞机的选择，该对撞机最终以比大型强子对撞机高七倍的能量粉碎质子，物理学家们希望能在这个范围内发现新的基本粒子。欧洲核子研究中心的大型强子对撞机与超级质子同步加速器的地图要达到这些更高的能量，粒子必须使用更高的场或沿着更长的加速器环路进行加速，或者两者兼而有之。为了建造这样一台机器，物理学家梦想在大型强子对撞机旁边挖掘一条长达100公里的环形隧道。但即使有这么大的环形隧道，像大型强子对撞机那样的超导磁体，即带有铌钛线圈的8特斯拉怪兽也无法产生所需的磁场，估计至少需要16到18特斯拉。对此，Bottura认为，“在这一点上，我们显然必须转向其他材料。”目前的高Tc超导体可以实现这一目标，但可能需要将其保持在液氦温度下。中国提出的类似加速器：即环形电子-正电子对撞机，也将使用高Tc超导磁体。北京高能物理研究所所长王贻芳表示，他们考虑高温超导材料已经有一段时间了，主要是铜酸盐和铁基材料。临界电流然而，铜氧化物的超导体也有其他缺点：它们是脆性的陶瓷材料，生产成本高昂，也很难将其制造为电缆。此外，王贻芳也提到，这种材料的临界电流也太低。而另一类铁基超导体原则上性能更好，成本也只有氧化铜的一半。Bottura和其他人正在研究一种全新加速器的可行性。通过用μ介子（类似于电子但质量大207倍的粒子）取代质子，对撞机可以研究与100公里长的质子-质子对撞机相同类型的物理学。但研究对撞机的环要小得多，甚至可以放入现有的大型强子对撞机隧道中，让μ介子绕一圈并不涉及强度特别高的磁场。但问题是产生具有适当特性的μ介子束，可能需要高达40特斯拉的磁铁。在这种强度下，问题不再是超导体，而是如何保持线圈的位置，因为电磁线圈内的电流往往会将磁铁推开。而在40特斯拉的条件下，即使是最坚固的钢材也无法承受机械应力。相反，磁体可能需要使用碳纤维等更坚固的材料。(NHMFL磁体对强度的要求没有那么严格，因为它需要在只有几厘米宽的空间内产生高磁场）。因此，在质子对撞机和μ介子对撞机中，超导体将会发挥巨大作用，但也可能出现其他工程挑战。融合之旅然而，在另一类旨在利用核聚变能的机器中，结构强度已经成为了严重的制约因素。长期以来，一种既定的聚变方法是使用排列成圆环形状，也被称为托卡马克（tokamak）的磁体来限制等离子体，将等离子体加热到数百万度，将氢的各种同位素碰撞在一起。世界上最大的实验性托卡马克名为ITER，正在法国南部建设，它将使用大型液氦来冷却磁体并产生接近12特斯拉的磁场。但根据Zhai的说法，工业和公共资助的实验室都在努力设计基于高Tc超导体的托卡马克磁体。原因有很多，如更高的磁场可能会大幅提高聚变反应堆燃烧燃料的速率，从而在原则上提高可产生的能量，但从聚变中提取能量的许多关键步骤尚未得到证明。工业努力增加高Tc磁性材料产量的一个积极结果是让它们的成本降低了，但它们仍比铌-钛材料昂贵得多。此外，Zhai还表示，托卡马克最终应该放弃液氦冷却。一方面是因为冷却系统复杂难建，另一方面是氦作为稀缺资源，难以建造数百个使用液氦的ITER大小的反应堆。Greene认为，寻找更好的超导材料是一项高风险的任务，迄今为止成功的案例寥寥无几。尽管如此，她还是说到：“这是一项艰苦的工作，也是一项令人兴奋的、正在改变世界的工作。”参考资料：https://www.nature.com/articles/d41586-023-02681-8...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1388387.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1388387.htm

LK-99 室温超导体论文受到广泛质疑

LK-99室温超导体论文受到广泛质疑自26日，韩国科学家声称发现世界首个室温常压超导体LK-99后。已有许多业内人士对此提出了质疑。有人整理了一个。下面是一些质疑的声音。美国阿贡国家实验室的一位物理学家：“他们表现得像一群业余爱好者。他们对超导知之甚少，而且他们提供一些数据的方式也很可疑。”中国南京大学物理学教授闻海虎表示，，但委派了一位同事来做复现实验。但是，闻海虎还表示，即便是复现，也不能说明它是超导材料，除非判断超导的证据非常明确。印度国家物理实验室的VPSAwana博士在他的个人Facebook上发布了他们的结果称，两次。上周该团队的一位首席研究人员告诉韩国联合通讯社，韩国科学家团队宣布发现室温超导体的论文在网上发表。也许室温超导体这种只在科幻小说中才存在的材料要问世仍需要一些时间。

协作者回应“首个室温常压超导体”：内容有缺陷

协作者回应“首个室温常压超导体”：内容有缺陷论文作者：未经允许上传论文目前在arXiv上，讨论LK-99超导体的论文一共有两篇，最近引发讨论的是这篇。论文里，研究人员通过改良一种铅-磷灰石结构，用铜离子取代铅离子，产生应力，在微结构中引发畸变，从而可以在127℃以下表现出超导性，并发现了一种新超导被命名为LK-99。除了这篇，研究团队还同时发布了另一篇论文，Hyun-TakKim是这篇论文作者之一。第二篇论文详细解释了带来新突破的材料LK-99，而这也是第一篇（首个室温常压超导体）论文的核心所在。其中的协作者之一Hyun-TakKim，是美国威廉玛丽学院的物理学教授，主攻凝聚态物理、量子信息科学领域，论文引用量已超8000次。论文发布后，Hyun-TakKim接受《新科学家》说，两篇论文都使用了相同的方法，但“首个室温常压超导”这篇里有许多缺陷，并气愤表示：没有经过自己允许就把论文上传到arXiv上。此外，他也对论文中出现“迈斯纳效应”进行了解释。按照他的叙述，虽然有视频证明出现了“迈斯纳效应”，但只有一个平面呈悬浮状，因此实际上只有一部分成为超导体。另外，还有一件值得玩味的事。其实早在今年4月就有关于LK-99的研究，发布在“韩国晶体生长与晶体技术杂志”上。其中，arXiv这两篇论文的作者都在列表，唯独没有“Hyun-TakKim”。不仅如此，其中一些人甚至在2022年8月就申请了LK-99的专利。根据这些事实，可以发现其实在2022年8月这个团队就已发现LK-99超导体。然后团队申请了专利，到2023年4月在韩国本土发布论文，并于7月再联合Hyun-TakKim教授在arXiv上发布。同一时间，团队里的“三位韩国本土学者”又单独发了篇论文，并用首个室温常压超导的词语来描述研究。对于此次论文作者只有三人，OpenAI技术研究员TedSanders暗戳戳表示：诺贝尔奖一次最多获奖就是三人（目的不单纯呐）。业界褒贬不一众所周知，arXiv上的论文都是未经过业界同行评审（peerreview），且此前这个领域多次发生乌龙。所以看到这篇“室温常压超导论文”，很多学者、大牛也是纷纷拿起放大镜，仔细查找是否有问题。一部分学者就发现，论文里有不少重要数据都缺失了。比如，论文只是用一个磁悬浮实验结果，来证明出现“迈斯纳效应”，并没有磁化率的数据。而磁化率是判断材料是否进入超导态的重要依据之一。（材料进入超导态的两个依据：磁化率在某种条件下突变为-1，具备完全抗磁性；电阻突然消失，具备绝对0电阻）对此，牛津大学的材料科学教授SusannahSpeller就表示，没有对应数据支撑，说发现室温常压超导体还为时过早。另外，还有人提出论文里认为，量子阱之间的电子隧穿间隔在3.7和6.5埃米之间也很奇怪，希望能解释一下涉及到电子配对机制。此外，在实验约400k的高温下，LK-99在超导状态下其实无法携带太多电流。根据论文，研究团队在389K（约125℃）时出现了电压等于0的情况，但同时临界电流仅为7毫安左右，这与实用化标准的1000安量级相比，差距几乎是10万倍。对于实用性的质疑，有一部分学者认为：这就是科学，不要只揪着一点错误不放。并表示，根据论文复制实验应该很快，可以等一等，并科普室温常压超导体会给实际生活带来一系列巨大影响。甚至还直接放出这张满是磁悬浮的未来生活图，畅想了一波。无论结果怎样，这篇论文已经在业界引起很大关注，不知行业大咖能否复现实验。最后，就像网友说的，科学就是要质疑，不接受质疑的就是“伪科学”。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1373431.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1373431.htm

Nature封面论文撤稿闹大了 认定首个室温超导体数据存疑

Nature封面论文撤稿闹大了认定首个室温超导体数据存疑登上Nature封面的“首个室温超导体”重磅论文，突然被撤下了！什么情况？要知道，这篇论文当时在学术圈引起了巨大轰动，剑桥大学、马普所等众多知名学者都表示这具有“里程碑”一般的意义。并被Science评为2020年度十大科学突破之一。研究发现了人类历史上第一种室温超导体，可以在15℃“高温”下无任何电阻地导电：...PC版：https://www.cnbeta.com/articles/soft/1323119.htm手机版：https://m.cnbeta.com/view/1323119.htm

Nature：研究人员找到了 LK-99 不是室温超导体的证据

Nature：研究人员找到了LK-99不是室温超导体的证据研究人员似乎已经解决了LK-99的难题。科学探索工作已经发现了该材料不是超导体的证据，并阐明了其实际特性。这一结论让LK-99——一种铜、铅、磷和氧的化合物——被证明是第一个在室温和环境压力下工作的超导体的希望破灭。相反，研究表明，材料中的杂质（特别是硫化铜）导致其电阻率急剧下降，并在磁体上显示出部分悬浮的特性，这些特性与超导体所表现出的特性类似。加州大学戴维斯分校的凝聚态实验学家InnaVishik表示：“我认为事情到此已经相当清楚了。”16日，德国斯图加特马克斯·普朗克固体研究所的一个独立团队报告了6个合成的纯LK-99单晶。与之前依赖坩埚的合成尝试不同，这次使用了一种称为浮区晶体生长的技术。这使得研究人员能够避免在反应中引入硫，从而消除Cu2S杂质。结果是透明的紫色晶体——纯LK-99，或Pb8.8Cu1.2P6O25。与杂质分离后，LK-99不是超导体，而是电阻达数百万欧姆的绝缘体，对于标准电导率测试来说太高了。它显示出轻微的铁磁性和抗磁性，但不足以实现部分悬浮。“因此，我们排除了超导性的存在，”该团队总结道。研究小组认为，LK-99中出现的超导迹象是由Cu2S杂质引起的，而其晶体中不存在这种杂质。——