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中國科學院官方解讀韓國室溫超導(dǎo)“LK-99”進展

來源:愛集微 #室溫超導(dǎo)# #中國科學院#
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8月14日,中國科學院官方發(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),并復(fù)盤了過往相關(guān)重要事件。

該文指出,在人們探索超導(dǎo)的一百余年中,LK-99不是第一個被宣稱實現(xiàn)室溫超導(dǎo)的材料,也不是第一個在后續(xù)的驗證中陷入爭議的材料。事實上,很多種所謂的“室溫超導(dǎo)體”最后都無法定論,被物理學家們仿照不明飛行物UFO戲稱為“不明超導(dǎo)體”(Unidentified Superconducting Object,USO)。

對于室溫超導(dǎo)的發(fā)展歷程與現(xiàn)狀,該文認為:“我們不得不承認,在真正的室溫超導(dǎo)體出現(xiàn)(或者被可靠的理論證實是不可能的)之前,這樣類似的新聞可能會一個接一些,并有在可能引起一陣關(guān)注、挑起一次股票的波動后,讓人們失望而歸。不可否認的是,常溫超導(dǎo)的真正到來將為世界帶來巨大的改變,但探索的道路可能漫長而艱辛,我們不妨懷著平靜的心情去留心,去期待?!?/span>

此外,文章還指出發(fā)現(xiàn)室溫超導(dǎo)材料背后的難點:

新的超導(dǎo)材料要想獲得認可,既需要作者給出令人信服的數(shù)據(jù),又需要其他同行能夠重復(fù)出同樣的效果——北京的超導(dǎo)材料在紐約同樣應(yīng)該超導(dǎo),這是物理人執(zhí)著的信念。要想確定一種新材料是否具有超導(dǎo)性,總需要用一臺儀器對一塊樣品做點什么。因此,對疑似超導(dǎo)體的驗證工作至少可以分成兩大部分:獲得一塊高質(zhì)量的樣品和對樣品完成測試。

制備樣品就不是一件易事。雖然大家經(jīng)常戲稱制備樣品就像煉丹,但畢竟不是所有丹藥都能讓人長生不老(好像是所有丹藥都不能長生不老)。對于超導(dǎo)材料,“高質(zhì)量樣品”往往代表一塊大小合適的干凈的單晶。用來測試的晶體缺陷要盡可能地少,而雜質(zhì)則要幾乎完全排除。因此,晶界雜亂無章而且有大量雜質(zhì)的多晶雖然容易燒結(jié),但測試結(jié)果卻很難說服嚴苛的審稿人和同行。要想制備出能用的樣品,需要昂貴的高純原料、復(fù)雜的燒結(jié)條件,以及難以言說的經(jīng)驗和一些運氣。

就算獲得了堪用的樣品,怎樣用它測出用說服力的數(shù)據(jù)同樣是一件技術(shù)活。常壓超導(dǎo)的樣品測起來簡單些,但也要有很多步驟。樣品首先需要清潔、用細砂紙打磨——如果磨的力量輕了,樣品表面的雜質(zhì)沒被剝離,就會帶來假信號;如果磨得重了,樣品又可能直接四分五裂。幾毫米長的樣品磨好以后,還要并排粘上四根導(dǎo)電電極,用類似中學伏安法電壓表內(nèi)接的方式測試電阻。電極要粘得平行等長,彼此還要留出足夠的距離。從打磨到粘電極,這些顯微鏡下的精細活都要迅速完成,不然樣品在空氣中氧化變質(zhì),前面的工作就會全部前功盡棄了。

高壓超導(dǎo)的驗證則會更困難。且不說上百萬倍大氣壓強的實驗條件本身就勸退了大部分實驗室參與驗證的努力,單考慮測試技術(shù)本身就復(fù)雜到令人咋舌。要想辦法給樣品均勻地施加并傳導(dǎo)壓力而不至于損壞;要將樣品連同加壓裝置一起冷卻、加磁場;要從加壓機構(gòu)中引出四根導(dǎo)線連接測試設(shè)備的電壓表和電流表;還要壓制復(fù)雜裝置和極端條件產(chǎn)生的噪聲信號……所以高壓超導(dǎo)似乎著實有些命途多舛:金屬氫超導(dǎo)的樣品揮發(fā),不了了之;臨界溫度200余K的碳硫氫雖然名噪一時,但去年終究撤稿;今年三月的镥氮氫超導(dǎo)如今也接近草草收場……

文章總結(jié)稱:“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。這是工程學的期盼,也是科學的追求?!保ㄐ?趙碧瑩)

責編: 趙碧瑩
來源:愛集微 #室溫超導(dǎo)# #中國科學院#
THE END

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