美国科学院院士成功复现室温超导

美国科学院院士成功复现室温超导国际高压领域著名专家RussellHemley获得了Dias团队提供的一组镥氢氮化合物,在伊利诺伊大学芝加哥分校实验室和阿贡国家实验室同步进行独立测试,实验发现样品在15000个大气压下达到了276开尔文的超导临界温度,与Dias团队的10000个大气压下294开尔文的超导临界温度结果接近。Hemley指出这种超导材料强烈依赖于样品制备的细节,复现失败的团队需要进一步研究和优化这些过程。https://arxiv.org/abs/2306.06301频道:@TestFlightCN

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21℃室温超导成果被美院士宣称复现 新实验基于原始样品

21℃室温超导成果被美院士宣称复现新实验基于原始样品一时之间,目光又再次聚焦到了这项实验之上。这次,来真的了?美院士称初步复现21℃室温超导实验这位院士名叫RussellHemley,是国际高压领域著名专家。他的团队的复现方法,是基于Dias提供的材料实现的。即他们在Lu-N-H样品上进行了电阻测量,发现该材料在室温附近得到的Tc值以及对氮掺杂氢化镥的压力依赖性,和之前Dias的结果十分接近,也就是这一全新材料的确出现了室温超导现象。与此同时,这项成果是基于另一组相同材料的实验在不同实验室同步进行、独立测量的,似乎能够进一步证明其可信度。实验详细过程也在文中揭露,如知乎网友@SACE总结,包括:——是的,Hemley这篇论文还重点回应了南大闻海虎等团队之前的“证伪”实验。文章表示:也就是说,大家都没能复现出来,是合成材料的方法跟原始Dias所用的方法不一样(而他直接拿到了原始样品,才复现了实验)。除此之外,Hemley还讨论了为什么“合成方法不同就会导致样品发生变异,因而显示不出超导性”。总之,这一材料的合成不仅严重依赖于材料结构(包括氮杂质控制),还要全面考虑到化学计量和N-H空位的有序性等条件。反转了?再等等所以,美国院士这一复现实验能代表Dias反转成功吗?各方观点不一。知乎网友@笠道梓表示:要想坚实证明室温超导,除了电阻数据,还有磁化率数据显示的迈斯纳(Meissner)效应才行。但Hemley院士的复现只包含了前者。这也是被很多人反复质疑的一个点。另外,还有人指出,施加外磁场压制超导的实验数据和比热数据也没有呈现。总之就是,只提供了一方面的单一数据,信服度还不够。还有人质疑为什么Dias能提供给他原始样品。这就要从俩人的“特殊关系”说起了。据了解,Hemley教授一直与Dias团队在超导材料研究方面有广泛合作,同时也是Dias的支持者。因此,有人也表示,可不可以将样品再寄给别的团队再进行复现呢?当然,也有网友称,“找自己人帮忙”其实可能也有Dias团队自己的考量。支持的声音也并不缺乏,如知友@SACE就在通读论文后表示:Hemley的实验有理有据,只要所用材料是真的,室温超导的真实性其实可以算是上升了一大截的。现在就需要更多科学家对材料真伪进行研究。值得一提的是,环球科学已火速采访了南大闻海虎教授,他仍然有3个质疑点:首先是认为涉及电阻转变太突然、太陡了。违反了超导现象的基本认知。其次是文中显示的电极做得很糟糕,形状很不规范。最后是电阻掉一下不能代表超导,还需要其他更本征的性质,特别是磁性质。所以基于这三点,闻海虎教授认为Hemley的复现还远谈不上反转。所以,还得让子弹再飞一会儿,等待更多证明结果。因此,也有网友担忧:不会搞到最后大家就这个问题反复刷顶刊吧。。论文地址:https://arxiv.org/abs/2306.06301参考链接:https://www.zhihu.com/question/606341241...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1365229.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1365229.htm

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南京大学团队推翻美国室温超导研究 实验显示完全不可行

南京大学团队推翻美国室温超导研究实验显示完全不可行基于这种材料,在1GPa压强下,超导转变的最高温度只要294K,也就是室温21度左右,已经达到了人类生活的常温水平。“这个结论肯定是推翻了,毋庸置疑的。”南京大学超导物理和材料研究中心主任闻海虎对《中国科学报》说出这句话的时候,语气足够坚决。闻海虎团队在预印本网站arXiv提交了一篇包括9名作者、长达16页的研究论文,直截了当否定了Dias的研究结论。论文结论称:“我们的实验清楚地表明,从环境压力到6.3GPa,温度低至10K(约-263摄氏度),镥氮氢材料LuH2±xNy中不存在超导性。”闻海虎发现,Dias给的制备样品方案几乎不可行,于是他们结合自己的条件,完全以新的方式进行合成并得到了镥氮氢材料。X射线衍射仪技术检查显示,该材料结构与Dias的样品几乎一致,且能量色散X射线光谱仪分析也发现了氮元素。闻海虎团队随即在6万个大气压以下的不同压力中,对该材料电阻进行了测量,发现低至10K都没有超导发生。同时,他们也进行了仔细的磁化测量,发现没有超导所需的抗磁信号。闻海虎说,这些发现足以否定Dias的常温低压下的超导结论。为什么Dias的制备样品方案不可行呢?Dias的方案是,用两个小金刚石对微腔中的镥、氮气和氢气在65摄氏度下加压到1万个大气压。闻海虎分析说,Dias的材料制备方法存在明显的不合理性,65摄氏度太低,这个温度下能产生金属和氮气、氢气的反应是不可思议的。闻海虎说,Dias可能给了一个错误的条件,或许是温度少了一个“0”,“除非用激光加热,否则很难做出来”,然而Dias并没有提到激光。闻海虎团队采用了高温高压炉来烧,很快就得到了镥氮氢材料。闻海虎考虑得更严谨。他说,这个材料在几十万个大气压下是否会出现高温超导还不能下结论,“我们也正在做”。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1350265.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1350265.htm

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美国院士称初步复现Dias团队的近常压室温超导研究

美国院士称初步复现Dias团队的近常压室温超导研究基于这种材料,在1GPa压强下,超导转变的最高温度只要294K,也就是室温21度左右,已经达到了人类生活的常温水平。如此颠覆的理论,在全球引起了轩然大波,不过随后的事情大家都看到了,正当大家都认为这是假的时候,又有人复现了这个实验。国际高压领域著名专家、美国科学院院士RussellHemley在预印本平台发布了一篇未经同行评审的文章,表示他们使用Dias团队的材料,初步复现了Dias团队的近常压室温超导研究。他还指出,其他团队之所以没有复现出实验,是因为样本制备不当。Hemley团队这次用于实验的Lu-N-H材料样本由罗切斯特大学小组(也就是Dias的团队)制备。他们将该材料放在金刚石压砧(DiamondAnvilCell,DAC)中进行测量,正如Dias团队所做的那样。实验地点在伊利诺伊芝加哥大学的实验室和阿贡国家实验室分别独立进行。Hemley指出合成Lu-N-H超导材料的困难程度,这是大部分团队复现Dias实验失败的主要原因,不知道接下来是不是还会有新的证据推翻这个说法?...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1365207.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1365207.htm

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如何科学吃瓜“室温超导”?

如何科学吃瓜“室温超导”?这就大大限制了这些“超导”材料的应用,毕竟零下一百多度的环境可不是随便就能提供的。因此就目前的研究来说,“超导”常有,而“常压室温超导”不常有。那么我们该如何科学吃瓜这次的“室温超导”呢?什么是超导?1911年,荷兰莱顿大学昂内斯(H.KamerlinghOnnes)在实验中得到一个意外的发现,当汞在温度降到4.2K(零下268.95℃)时,其电阻突然降到测量不出的程度。之后他又多次实验,最终发现有许多金属和合金都具有类似的特性。于是昂内斯就将这一神奇的现象命名为“超导”(超级导体)。因此对于大多数人们来说,提起“超导”第一时间想到的往往就是其“零电阻性”。也就是在一定温度下电阻为零,或者在实际测试中电阻足够小(小于10-25欧姆),就可以被认为是“超导”。而超导的另一个基本性质就是完全抗磁性(也就是迈斯纳效应),由于超导体在靠近磁场时会在其表面感应出超导电流,这个超导电流会在超导体内部产生一个与外磁场方向相反大小相等的磁场,两磁场相互抵消,从而使其内部总磁场为零。因此对于一种疑似超导体的材料一般会测试电阻(或者电阻率)和磁化率,有些还会测试比热等数据。追寻更高温度的超导其实很多材料只要温度降到足够低,都会出现超导现象。正如同最开始发现的汞在零下268.95℃时出现了超导现象。但如果走出实验室环境,要大规模应用一种“超导材料”,把温度降到零下二百多度显然是件很困难的事。因此科学家们一直在追寻更高临界温度(开始出现超导状态的温度)的超导材料。这里首先需要说明一点,一般超导相关测试中使用的温度单位是热力学温度单位开尔文,开尔文温度常用符号K表示,其单位为开。这与我们日常生活中使用的温度单位摄氏度不同。开尔文是以绝对零度作为计算起点,也就是说0K=-273.15℃。而一般室温是指300K,也就是26.85℃。在追寻更高临界温度超导材料的道路上,有这么几道坎:40K:打这往上基本就可以算是“高温超导体”了,这个高温是相对于一般材料的超导临界温度而言的。(40K这个数据来自BCS理论中的麦克米兰极限)77K:如果有一种超导体材料临界温度达到77K以上,那么它就可以“一定程度”上应用到我们日常的生产、生活中了。因为77K是液氮的沸点,那么这些超导体材料就可以在液氮的冷却下保持超导状态。例如南方电网在我国首条三相同轴超导电缆示范工程就使用了液氮制冷技术。超导电缆可以让相关供电系统的体积更小、传输更多的能量、传输过程中的能量损耗也大大降低。室温(300K左右):室温环境下的超导往往是超导材料研究的理想目标。因为超导材料的临界温度处在室温时,我们就不需要额外的制冷系统维持它的超导状态,因此可以将其应用到我们日常生活中的方方面面,比如数码产品、新能源汽车等领域。不过遗憾的是,目前很多“室温超导材料”需要加压才能保持超导状态,例如LaH₁₀,在170GPa(1.7亿倍大气压)下临界温度可以达到250K(零下23.15℃)。不过这就带来了另一个问题,就是加压并不一定比液氮制冷便宜。因此这类“室温超导体”往往也不太容易大氛围应用。但如果真的发现了既不需要加压也不需要降温的“常压室温超导材料”,无疑能极大程度扩大超导材料的应用范围。那么这回的常压室温超导是真的吗?在“超导”这个领域,因为各种原因闹出来的乌龙其实不少。因此“实验结果可复现”是一个非常重要的检验标准。也就是说如果只是韩国这个团队测试出来这个实验结果,不能说明什么问题。但如果其它科研团队按照论文中的方法制备出LK-99,并且也测试出相同的结果。那么论文中结论的准确性就非常高了。华中科技大学材料学院博士后武浩、博士生杨丽,在常海欣教授的指导下,成功首次验证合成了可以磁悬浮的LK-99晶体,该晶体悬浮的角度比SukbaeLee等人获得的样品磁悬浮角度更大。从实验现象上看,有些人觉得LK-99只是表现出“抗磁性”,有些人觉得已经验证了迈斯纳效应(完全抗磁)。不过严格来说这只能证明了LK-99“保底”是个抗磁性材料,是不是超导还有待进一步验证。中国科学院物理研究所、北京国家凝聚态物理实验室发表了关于“LK-99”的论文。中科院物理所的论文复现了370K附近电阻跳变的现象,但没有观察到零电阻。并且提出这种类似“超导”的现象可能是硫化亚铜导致的。结语1、目前LK-99是否属于“常压室温超导材料”尚待更多的实验数据确认。2、中科院物理所团队发表的论文整体上倾向于认为韩国团队的LK-99不是“超导”,并且给出了可信的理由。(硫化亚铜导致的结果)3、出现“半悬浮现象”的并不一定是超导,也有可能只是“抗磁性”。4、出现“电阻跳变”的并不一定是超导。TechWeb文/新喀鸦...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1376395.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1376395.htm

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中美俄科学家复现韩国的室温超导?你可能误解了“复现”

中美俄科学家复现韩国的室温超导?你可能误解了“复现”这其中一个很强烈的证据,就是超导实验专家、南京大学闻海虎教授在接受《科技日报》采访时,指出了韩国科学家在各种实验数据方面的错漏,指出他们实际上没有任何零电阻的证据。闻老师很明确地说,这是超导假象。闻海虎教授在科技日报微博称韩国团队的超导是超导假象。不过,最近有不少网友和媒体来问我说,听说有研究组复现了韩国团队的结果,请问是怎么回事(世纪奇迹!华科师徒全球首个复现韩国室温超导磁悬浮,美国超导盘中暴涨150%)?有记者引用的说法是,中美俄都有研究组复现了韩国团队的结果,中俄是实验,美国是理论。这听起来,室温超导得到了很多支持?看来这类问题具有一定的典型性,我就在这里简短地解读一下。最基本的回答是,这种说法可能错误了理解“复现”这个词。如果说,有人复现了这种材料有磁性质,那是可以成立的。如果说,有人复现了这种材料有室温超导,那是完全不成立的。我们可以打个比方,把材料各种性质的稀奇程度用下围棋的水平来比喻。比如说,有抗磁性是初段(绝大多数材料都有抗磁性,例如水,有人能把青蛙加磁场悬浮起来《袁岚峰对话诺奖得主安德烈·盖姆(上)用胶带撕出石墨烯,诺奖得主:我们的想象不该被限制》,就是因为水有抗磁性),有铁磁性(例如铁、钴、镍)是三段,有常规超导(40K以下的超导,能用BCS理论解释的,例如水银、铌三锡)是五段,有高温超导(超过40K,BCS理论不足以解释,需要某种现在还不清楚的理论解释的,例如1986年发现的铜氧化物超导和2008年发现的铁基超导)是七段,那么室温超导可以算是九段(目前还没实现,许多人在尝试通过加压强来实现这个目标),而室温常压超导可以算作十段(比高压下的室温超导还要难得多,目前完全没有理论指导)。1972年诺贝尔物理学奖1987年诺贝尔物理学奖颁给两位发现铜氧化物超导的科学家用这样的比喻,就可以说,韩国科学家宣称自己的材料达到了十段,但闻海虎老师的分析是,目前看来它最多只有三段。这个材料肯定有某种磁性,究竟是抗磁性还是铁磁性还需要更多实验数据。那些所谓实验复现,都是在这个层面,说它有磁性,但本来就没人否认它有磁性啊?然而真正重要的是它宣称自己达到了十段,但现在完全没有证据证明它达到了五段,更不用说十段了。所以我感到很有趣,为什么有这么多人对着一个三段的实验证据沸腾,他们把它错误地当成了十段。而且还有一点值得强调的是:目前包括原始论文和“复现”结果,均未经过同行评议后发表在正规科学期刊。而同行评议是鉴别“段位”的第一步,未经同行评议的论文,只能当做网络“发帖”而已。也就是说,目前还不能确认任何的段位。在实验方面,为什么韩国科学家的证据不足以证明这种材料是超导,我前面两篇文章已经解释过两次了(韩国科学家声称实现室温超导?可他们的做事方式就证明他们不靠谱)(韩国科学家的室温超导反转了?其实完全没有),在这里不再赘述。在理论方面,就是记者问的,所谓美国劳伦斯伯克利国家实验室提交了一篇论文(刚刚,常温常压超导首被证明理论可行:美顶尖实验室论文出炉),使用美国能源部的计算能力进行模拟,为这种材料的超导性找到了理论基础。这个问题可能值得好好解读一下,因为我自己就是做理论的,相对比较了解公众容易在什么地方迷惑。首先最基础的,这篇文章压根没有“复现”这种材料具有超导,更不用说室温超导。它说的是,计算显示这种材料具有一些性质(平坦的能带),根据经验这些性质跟超导的关联性比较高,所以这对超导是有利的。仅此而已。用前面下围棋的比喻来说,就是我感觉你有可能达到五段,但这只是个可能,至于十段就更没影子了。然后,这篇文章并不能代表劳伦斯伯克利国家实验室的官方态度,因为它只是这个实验室的一位研究人员发了一篇预印本(不是正式论文)。比如说我做了一个计算,写一篇文稿发到arXiv去,难道就能说我代表了中国科学技术大学的态度吗?当然不能。至于说用到美国能源部的算力,同样是在外行听起来好像是有权威机构背书,实际上不能说明任何问题,因为这只是租用人家的计算机时间而已。好比我在中国的超级计算机“神威太湖之光”上做个计算,就说神威太湖之光支持我的结果,这可以吗?当然不可以,因为人家只是提供算力而已,算得对不对完全是使用者的事。神威太湖之光。最后,如果大家对计算化学理论感兴趣,我可以稍微讲一些专业的解读。此文的标题叫做《铜取代的铅磷酸盐磷灰石中相关孤立平坦能带的起源》(Originofcorrelatedisolatedflatbandsincopper-substitutedleadphosphateapatite),基本内容是说作者做了密度泛函理论(densityfunctionaltheory)计算,发现这种材料在费米能级具有相关的孤立平坦能带(correlatedflatbandsattheFermilevel),这是高温超导材料的普遍信号(commonsignature)。《铜取代的铅磷酸盐磷灰石中相关孤立平坦能带的起源》学过计算化学的人会明白,能带是一种平均场近似的语言(平均场的意思是,假定对于一个电子而言,其他电子的影响可以描述成一个平均的场,而跟这些电子的瞬间位置无关,这样就可以把各个电子的运动分开考虑)。跟平均场相对的叫做强关联(即多个电子的运动互相关联,不能把它们分开),强关联会给计算增加极大的困难。超导是一种强关联现象,而强关联现象目前没有精确的计算方法。因此,用这种计算是不能可靠地预测超导的。最多只能说在这种近似理论下得到这种结果,是有利于出现超导的,但是不是真的超导,没法算出来。而且学过超导理论的人还知道,BCS理论有个麦克米兰极限(McMillanlimit),意思是常压下的超导转变温度不能超过40K。超过40K就是高温超导了,而高温超导的理论直到现在都不清楚。所以即使通过平均场计算预测某个材料可能有超导,也只能在超导转变温度低于40K的时候做比较定量的预测。如果超过40K,仍然是一头雾水。所以,这篇理论文章的结果即使是正确的,意义也很有限。它离解释室温常压超导的距离,就好比说某人“有可能会下围棋”和说此人“已经是世界第一高手”之间的距离。这根本不叫“复现”。大家明白了吗?...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1375051.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1375051.htm

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科学家被撤稿后再次宣称创造室温超导

科学家被撤稿后再次宣称创造室温超导美国一研究团队称,他们发现了在实用条件下工作的室温超导。但该团队此前声称破纪录的室温超导一直存在争议,半年前甚至遭遇论文撤稿,因此新的研究结果或将面临严格审查。纽约罗切斯特大学物理学家朗加·迪亚斯(RangaDias)在美国物理学会年会上介绍了团队的研究新进展。据称他们创造出的超导可在室温和相对较低的压力下工作。研究团队发现了一种由氢、氮、镥组成的材料,迪亚斯和同事将这些元素混合在金刚石压砧中,施加不同的压力,测量电阻。实验发现,在294K(即21°C)的温度下,材料失去电阻,不过仍然需要10kbar(约大气压力的10000倍)压力才能实现材料的超导性能。但这已经远低于在室温工作的超导通常所需要的数百万个大气压。如果这一研究成果得到证实,这种材料有望用于现实。不过这项研究可能会面临严重质疑,部分原因是该团队早期发表的文章声称在15°C下发现了一材料的超导性。在发表之后被《自然》撤回论文,称研究人员在数据处理方面存在违规行为。来源,,视频:其他:来自:雷锋频道:@kejiqu群组:@kejiquchat投稿:@kejiqubot

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