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06-17
7月23日，韩国科研团队在预印本网站arXiv上上传了两篇论文，声称在常压常温下达到了超过K（约℃）超导的临界温度。
消息一出，引起轩然大波，各国科研团队纷纷加入，重演“搓手”常压常温超导实验。
经过多次重复“仰卧起坐”实验，华中科技大学材料科学与技术学院博士后武浩和博士生杨丽在常海欣教授的指导下，首次成功验证了合成可磁悬浮的LK-99晶体。
该角度比韩国科研团队获得的样品磁悬浮角度还要大，有望实现真正的非接触式超导磁悬浮。
研究人员用一块小磁铁在样品下方移动，观察样品是否磁悬浮。
实验结果表明，样品在磁体的两个磁极下相互排斥。
截至截稿前，该视频在B站的浏览量已达1万，并且还在不断增加。
看来，四大天坑职业者命运的齿轮将再次转动。
“炼金术”制造超导体？事实上，自韩国团队发表该论文以来，许多学者研究人员立即因其令人震惊的实验结论而提出质疑。
教授在牛津大学材料科学系主任苏珊娜·斯佩勒表示：“现在还为时过早，我们还没有得到这些样本中超导性的有力证据。
”美国阿贡国家实验室理论物理学家迈克尔·诺曼尖锐批评道：“他们做实验的方法更像是业余爱好者的方法。
”教授南京大学文海虎在采访中也委婉表示：“目前还没有强有力的证据证明这是一种常温常压超导材料，需要等待科研团队验证真伪才能判断。
”只能根据实验结果来制作。
”▲LK-99与传统超导体不同。
常压常温超导需要满足几个条件。
简单理解就是温度高（常温下可以超导）、稳定（常压下保持超导状态，不受外界条件影响而失去超导性）、易于制造（用普通方法制造，不需要使用特殊设备或条件）。
有趣的是，各国科研团队的成果也各不相同。
北京航空航天大学科研团队利用电阻测试验证了样品的超导性。
结果显示，虽然他们合成的样品与韩国团队此前公布的LK-99的化学式完全一致，但他们并没有在样品中观察到明显的超导现象，甚至具有类似半导体的特性。
东南大学教授孙悦在B站“科学调查局”频道公布了再现常压常温超导实验的全过程，结果显示样品具有微弱的抗磁性，但没有出现超导磁悬浮现象。
尽管另一个科研团队声称重现了LK-99的抗磁性，但“抗磁性”只是超导材料的必要而非充分条件。
也就是说，超导材料都具有“抗磁性”，但具有“抗磁性”的不一定是超导体，其在常压常温下完美实现零电阻也是值得关注的焦点之一。
▲ 实现磁悬浮的超导体。
如上所述，华中科技大学常海欣教授团队虽然首次验证了可实现磁悬浮的LK-99晶体的合成，但超导性和通量量子化还有待验证。
不过，一些研究团队认为LK-99可能是超导体。
美国劳伦斯伯克利国家实验室通过计算机模拟验证了LK-99的理论机制，认为LK-99可能在室温常压下成为超导体。
计算机模拟结果表明，铜原子取代磷灰石材料中的部分铅原子后，铜的电子能态将变为平坦、窄带状分布。
科学家认为，这是实现高温超导的重要信号。
科研团队还发现，计算结果表明铜掺杂磷灰石具有许多有利于产生超导性的条件，因此他们认为该结果具有良好的研究前景。
面对各种质疑，韩国科研团队第二篇论文的第三作者Hyun-Tak Kim此前在接受《每日经济新闻》采访时表示，他的团队此前发现了论文中的错误，目前已进行修改。
他补充道：“制造出来的LK-99常压常温超导材料可能会在一个月内复制出来。
”还有消息称，韩国科研团队可能因内部矛盾而隐藏了关键流程，从而导致了目前复杂的局面。
目前实验样品的超导含量相对不高。
眼尖的网友揭开了疑似韩国团队在论文中隐藏的退火和冷却细节《无限层结构的高 Tc 氧化物超导体》。
其分析指出，只有稳定的内部高压才能使内部的电子有序、快速地运动，这是超导的必要环境。
韩国科研团队成员金在无数次实验中意外发现，当装有样品的石英管从炉中取出后的某个时刻破裂，并引入氧气时，超声波管才能工作。
稳定准备。
导电成品。
目前有关LK-99的消息层出不穷。
LK-99是否是解锁人类科技的钥匙，还需要更多时间做严格论证，所以请不要太紧张。
当你明天醒来时，没有人会飞出去。
银河系。
不可否认，常压常温超导材料一旦问世，将具有深远意义，不亚于迎来新一轮工业革命。
例如，在能源领域，常压常温超导材料的应用可以提高输电网络的效率，促进超导发电机、风力发电机等可再生设备更加高效运行，减少能源损失；在交通领域，超导材料的零电阻特性可应用于高效磁浮列车系统，从而实现更快、更节能的交通； ▲中科院全超导托卡马克核聚变实验装置在医学和科研领域，常温常压超导的应用还可能促进磁共振成像（MRI）等医学影像技术的发展，以及用于科学研究的先进磁铁和探测器的制造；如果我们更有想象力，超导特性也将颠覆一切。
一些产品设计和材料/技术不再需要冷却系统，光纤/高端CCL被取代等。
此时，即使是像iPhone一样小的移动设备也可以拥有与量子计算机相媲美的计算能力。
但在此之前，你真的了解什么是超导吗？为什么室温超导是“物理学的圣杯”？ 2008年，科学家奥尼斯将稀有气体氦降低到4.2K（约-℃）的低温，将氦液化，然后用液氦处理金属汞。
这时，奥尼斯测量了汞的电阻，发现金属汞的电阻随着温度的降低而逐渐变小，然后突然消失，变成0，成为超导材料。
后来人们把这种现象称为超导。
▲科学家昂内斯 这是每个受过九年义务教育的人都听过的物理学史。
每一位物理老师讲到超导章节时，眼睛都闪闪发亮。
他们像传教士一样，向学生讲述超导的意义以及实现室温超导后的美好未来，让超导的故事代代相传。
。
从某种意义上说，超导具备了童话故事所必备的要素，那就是非凡的反现实情节和近乎夸张的描述——零电阻违背常理，超严酷的准备条件更增添了神秘感。
更不用说超导的实现会对人们产生真正的影响。
这些不同因素的结合使超导成为最容易被颠覆的前沿物理概念之一。
它的传播阻力远低于希格斯玻色子、引力波和暗物质等“未知”术语。
然而，当我们要讨论什么是超导、超导原理是什么时，可能会触及大多数人的知识盲点。
要回答这个问题，我们首先要了解阻力是如何产生的。
以金属为例。
金属内部有带正电的晶格，外层充满自由移动的电子。
当我们施加外部电场时，自由电子的运动形成电流。
在这个过程中，一些自由电子可能会撞击晶格，将部分能量传递给晶格，晶格随后振动产生热量。
这就是电阻加热的整个过程。
在奥尼斯发现超导现象之前，科学界对于影响电阻的因素争论不休。
科学家马西森认为，当导体的温度下降到足够低时，晶格的振动会减弱，电阻会下降，但不会下降到0。
另一位科学家开尔文认为，当温度下降时，电阻会首先下降，然后在一定温度下再次增加，因为当温度太低时，电子被“冻结”，其运动受到限制。
科学家杜瓦认为，随着温度的下降，电阻会逐渐降至0。
最终，奥尼斯的实验证明了杜瓦的观点是正确的。
其实只是为了研究超导体的电阻是否真的降到0，或者电阻是否小到仪器无法检测到，科学家们已经做了大量的实验研究来证明，我们就不细说了这里。
这里我想强调的是，虽然超导现象很容易理解，但经历了数百年的超导研究本身就是一项非常严谨和深刻的学术工作。
如果在没有足够的论证材料的情况下就妄下结论，甚至可能会利用这个话题，只会让“超导”这个词成为一个被民用科学过度消费的学术术语，比如红外和量子。
2000年，科学家迈斯纳发现了超导体的另一个重要现象：超导体是完全抗磁性的，也可以称为迈斯纳效应。
普通物体放置在磁场中，可以被磁场穿透，但如果将超导体放置在磁场中，就会发现磁场会被完全隔离（I型超导体）或部分隔离（II型超导体） ）外，具有较强的抵抗力。
磁的。
有理论解释认为，这是因为超导体内部产生了电流，从而形成了磁场，抵消了外部磁场，因此可以实现抗磁性。
▲ 这是一块热解石墨材料。
值得注意的是，抗磁性并不是超导体独有的特性。
热解石墨等材料也可以表现出抗磁性。
因此，验证超导材料最严格的方法是测量材料电阻。
2000年，巴丁、库珀和施里弗三位科学家提出了著名的BCS理论来解释超导现象。
BCS理论认为，在低温下，材料中的电子之间存在相互吸引力，这种吸引力使电子形成一种特殊的配对状态，称为库珀对。
在正常情况下，电子相互碰撞，产生电阻。
但在超导状态下，这些电子簇形成的库珀对并不像单个电子那样随机移动，而是以集体的方式一起移动。
此时，库珀对可以成群地在晶格之间穿梭，而不受晶格的干扰。
这就是为什么超导体可以在低温下无阻碍地传导电流。
超导现象被解释后，科学界于20世纪90年代开始了“超导竞赛”。
超导体的临界温度从40K增加到77K、90K，然后是K（约-℃）。
后来，科学家开始对这些材料施加超高压。
，使材料在较高温度下进入超导状态。
2008年德国研究小组生产的十氢化镧材料在10000倍大气压和K（约-23℃）的条件下实现了超导。
这是目前最接近室温超导的材料。
与其他超导材料相比，LK-99的晶体结构、制造方法和超导条件都不同寻常。
它值得科学界投入更多精力来论证。
我们也可以利用这场风暴来了解更多关于超导的知识。
对这种有趣的物理现象的简单理解就足够了。
它只是人类钻木取火时突然出现的一道小闪光。
可能是火焰，也可能是钻了太久眼睛出现恍惚。
请警惕那些“今天实现磁悬浮，明天完成超导托卡马克核聚变，后天飞向猎户座”的宣传言论。
你需要知道的是，LK-99 甚至还没有通电。
*本文由莫崇宇、陈泽君、黄志坚共同撰写。
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