《自然》发文称韩国LK-99不是超导体 悬浮现象源自杂质影响

《自然》发文称韩国LK-99不是超导体悬浮现象源自杂质影响日前《自然Nature》杂志上发表了曾就职于费米实验室的科学作家DanGaristo的论文，题目是《LK-99不是室温超导体——科学侦探如何解开这个谜团》。在文章中，DanGaristo总结了最近连续十几天的室温超导反转事件，将各大机构的研究结果拼凑在一起，揭示了为什么LK-99会显示出类似超导行为的谜团。科学侦探们发现了LK-99不是超导体的证据——导致样品电阻率急剧下降和磁铁部分悬浮的原因，是由于材料中的杂质，尤其是硫化亚铜。这一结论彻底打破了LK-99作为“史上首个室温常压超导体”的希望。加州大学戴维斯分校的凝聚态实验家InnaVishik称：“我认为，这件事已经划上句号，可以到此为止了。”其实在这篇文章之前，中国北大、中科院大学等机构已经有类似的结论了，LK-99超导假象的根源就是硫化亚铜杂质引起的，是一场误会。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1377625.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1377625.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。——

北大国科大等力证LK-99半悬浮样品不是超导 竟是铁磁材料

北大国科大等力证LK-99半悬浮样品不是超导竟是铁磁材料论文地址：https://arxiv.org/abs/2308.03110同时，印度国家实验室也发表论文称，所得LK-99样品在室温下不具备超导性。美国马里兰大学凝聚态物质理论中心（CMTC）也转发了最新的研究，称LK-99不是超导体，甚至在室温（或极低温度）下也不是。它只是一种电阻非常高的劣质材料。到此为止，与事实作斗争毫无意义，用数据说话。北大：LK-99是铁磁体北大和国科大团队采用固相烧结法，成功地合成了多晶LK-99样陶瓷样品。产物为直径6毫米、厚度3毫米的黑色厚块能量色散X射线光谱（EDS）表明，样品存在Pb、P、Cu、O和S根据X射线衍射的结果，粉末的主要成分为和，与韩国团队的研究一致。团队在磁体上，观察到了上述样品的“半悬浮”现象。在对这些小片和一块未表现出半悬浮现象的大片进行磁化率测量后，研究者发现样品普遍含有微弱的软铁磁成分。由于各个小片的形状呈显著的各向异性，团队认为，软铁磁性就足以解释在强垂直磁场中观察到的半悬浮现象了。另外，由于测量结果没有显示出迈斯纳效应或零电阻，因此团队认为样品没有表现出超导性。研究者测量了未半悬浮在磁体上的样品S1的磁化强度，连续进行了场冷却（FC）和零场冷却（ZFC）测量。当外部磁场为10Oe时，磁化强度与温度的FC和ZFC曲线均显示出正磁矩和明显的支化，如图2(a)。当磁场增加到10kOe时，FC和ZFCM-T曲线保持正值且重合，如图2(b)所示。FC和ZFC曲线中的分支模式通常出现在铁磁材料、自旋玻璃材料和超导体中。然而，自旋玻璃态在较低温度下更为常见，有效地冻结了磁矩，而超导态通常会产生显着的负ZFC磁化强度值。也就是这一现象，使得团队第一次认识到了铁磁成分的存在。为了进一步探索样品中的铁磁成分，研究者在100K和300K下进行了场相关磁化强度测量，如图2(c)所示。外部磁场从0增加到70kOe，随后从70kOe减少到-70kOe，最后再次从-70kOe增加到70kOe。在两种温度下，都观察到了类似的行为。当磁场从0增加到1500e时，磁化强度随着磁场的增加而增加，然后磁化强度随着磁场的增加几乎线性减小，甚至变成负值。这种现象表明样品S1中存在大量的绝缘成分。低场数据出现了明显的磁滞回线（图2(d)），进一步证实了铁磁相的存在。以图3中100K条件为例，在减去抗磁背景后，剩余部分在20kOe以上表现出典型的饱和现象。将一些抗磁性材料与样本S1进行比较：减去的抗磁性磁化率（约为-2x10^-6emu/g）比铋（-1.6x10^-6emu/g）和水（-10^-7emu/g）的抗磁性磁化率大，但比热解碳（~-4x10^-6emu/g）的抗磁性磁化率小。这表明这部分磁化率不是由超导性引起的。那么，它为什么会半悬浮呢？随后，团队测量了一个颗粒样品S2的磁化率，在一颗磁体靠近时，该样品开始震动[见下图]。由于这个样品太小无法准确称重，因此团队在图4中直接以“emu”为垂直轴的单位表示。磁化率-温度（M-T）曲线的FC和ZFC测量结果显示出与样品S1类似的正值和类似的分支结构。这表明S1和S2具有类似的磁性组分。然而，许多其他样品对磁体没有反应，有些甚至比S2还要小。团队认为这可能与样品的非均匀性有关，当样品具有适当的大小、适当的组分和适当的形状时，就有可能达到半悬浮状态。最后，研究人员测量了样品S3的磁化率，它在磁体上显示出半磁悬浮。S3的半悬浮状态如图所示。作者在论文中简单地描述道，“半悬浮是由磁力矩造成的，而不是由施加在样品上的净提升力造成的”。研究人员首先在10Oe条件下对100-300K的M-T曲线进行了FC测量。在下图(a)中，FC曲线（黑色曲线）的磁化率呈现出明显的负值，在温度低于300K时几乎没有变化。不过，在测量M-T的ZFC值之前，研究人员在100K时测量了磁场相关的磁化率，见上图(b)。当磁场从0增加到1500Oe时，磁化由负变正。上图(c)中的黑色曲线是这一过程的放大图。与样本S1和S2不同的是，当磁场增加到1500Oe以上时，磁化率并没有随磁场的增加而降低，而是以较低的斜率增加。为了验证样品是否具有零电阻率，研究人员对颗粒样品进行了电阻测量，如下图。结果表明，合成的样品有半导体传输行为，其电阻率随着温度的降低而逐渐增大，从增加到300K到2K时提高了一个数量级。总之，北大和中科院大学团队认为，形状各向异性样品之所以呈半悬浮，应该用铁磁性来解释。但这种Pb-Cu-P-O体系中表现出的室温铁磁性，值得物理学家们进一步研究。华工大佬评价：完成度很低不过，华工大佬“洗芝溪”表示，北大这篇工作的完成度很低。很多数据没有认真处理，回线的大场数据不重合，还有手绘图。回答地址：https://www.zhihu.com/people/yao326yao他表示，将其称为弱铁磁，有些牵强。因为磁场加到3T不饱和，不符合常理。如果一定要将其称为铁磁，最多也就是形成了一些小磁畴，所以磁化率才会这么小。北大研究中，对于一个有很多相的样品，其中最主要的相还具有压制性。如果一个样品是铁磁，就会自动排除超导相。通常情况下，铁磁和超导互不兼容。但也有例外，铁磁超导体就是个例子，这个时候，自旋是同方向配对的。就北大样品的数据来看，洗芝溪表示，自己不愿意相信它是铁磁抗磁混合相，而是某种特殊的自旋液体、甚至自旋玻璃。考虑到里面有很多三角格子，自旋阻挫的可能性是存在的。另外，此前西班牙团队的一篇论文也发现，LK-99属于多相异质结构，很难复现。论文中表示，LK-99是一种多相异质结构，具有共存的非超导成分。而这些相在XRD中不会产生显著的X射线峰，但依然会对电阻和磁性产生影响。说得通俗一点，就是现在想要复现这个材料，结果会很复杂。因为可能的超导材料会被非超导材料包裹，导致最后呈现出的现象比较有迷惑性。即使XRD相同，也并不代表样品的磁性能相同。印度团队：LK-99室温下不具备超导性几乎同时，印度国家实验室也发表论文称，所得LK-99样品在室温下不具备超导性。论文地址：https://arxiv.org/abs/2308.03544印度CSIR国家物理实验室等的实验论文的基本逻辑是，他们非常严格地遵循韩国团队的制作流程，制作出了纯度很高的LK-99。然后通过PowderX-raydiffraction（PXRD）和Rietveldrefinement来验证了，自己制作的材料和韩国团队论文中描述的LK-99就是一个东西。在这个前提下，他们自己手上的材料在室温下既不抗磁也不超导！具体来说，他们非常严格地遵循了韩国团队在论文中的具体描述。在550摄氏度下加热48小时合成了在进一步加工之后，在坩埚中将高纯度粉末加热至725摄氏度并退火24小时后，获得然后将这两个物质以1:1比例混合在石英管中加热10小时后获得LK-99。在每一步过程中的物质，用Rietveld精修PXRD光谱测量的数据后，得到具体的结果下图所示。整体的数据都表明，他们每一步获得的样品的纯度都很高。LK-99的晶格参数如下表所示：然后研究团队首先进行了之前团队都做了的和永磁体的互动。如下图所示没有出现悬浮现象。在280K下的磁化强度测试表明，LK-99出现了抗磁性，但是没有超导性。室温超导革命，怕是要再等等了？根据北京大学的最新研究，LK-99很可能只是一种铁磁性材料，这也解释了它的悬浮特性。室温超导革命还得再等一天。LK-99能够半飘起来，竟是被磁矩支撑着。世界复现团队一览刚刚，维基百科也更新了北大、以及印度在LK-99最新研究。其中，标红内容框，代表复现失败。如下是在理论研究方面的进展。参考资料：https://arxiv.org/abs/2308.03110https://a...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1375687.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1375687.htm

室温超导新瓜 LK-99团队展示全新材料完全悬浮及电阻测量结果

室温超导新瓜LK-99团队展示全新材料完全悬浮及电阻测量结果值得关注的是，这一次，在金教授的PPT上，还出现国内团队的身影——正是知乎“导派”大佬真可爱呆和洗芝溪老师。现场报告了什么大会开始之前，就有韩国网友晒出与金铉卓教授的事先邮件沟通。金教授很有信心，言之凿凿称“3月4日将被定义成室温超导日”，因为“”我们要在这一天证明悬浮和零电阻。”那么这次团队拿出来的证据是否有说服力？综合多位参会者分享的照片与录像，金教授演讲内容整理如下：首先金教授花一些时间解释了Nd磁体和二型超导的基本物理原理。以及这次展示的材料已经不是LK-99，而是新合成的PCPOSOS，以主要成份首字母命名。此前专利中定义的LK-99相当于PCPOO，新材料在此基础上添加了硫（S）。随后金教授展示了用镊子摆弄样品的一些视频。其中比较重要的是一段样品翻转，金教授认为这能排除铁磁性。还有一段疑似完全磁悬浮的展示，放大1600倍后仍然显示悬浮。最关键的部分是展示电阻测量结果。接下来是解释团队对样品中其他相的看法。以及最后，团队自己总结的3条结论：磁场不均匀性引起的部分悬浮是二型超导的证据零电阻被其他研究团队复现在新的PCPOSOS材料中存在一个室温超导相但在参会者PetrČermák看来，演讲并没有带来太多新信息，整个事情仍然是没有实锤的，且在他看来成功的可能性不大。演讲中的电阻测量结果，也被指出噪声幅度远大于测量信号，测量的是本底噪声，不太能算严格的0电阻。国内方面，已经和金教授事前沟通过的真可爱呆本人也已在知乎第一时间做出回应：另外金教授表示，新的制造工艺论文预计于当天亚洲时间中午在Arxiv上公布。然鹅因arXiv服务器崩了推迟。不管怎么样，这次的PCPOSOS新材料到底能不能经受住考验，还需等待更多专业评审。OneMoreThingLK-99中的“L”李石培（LeeSukbae）被曝也来到了美国，但没有出席APS大会，而是去参加了一个商务会议。就，又有新瓜？...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1422427.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1422427.htm