7月22日,韓國Sukbae Lee等人在arXiv上傳了兩篇論文,稱發現了「全球首個室溫超導材料」,名為LK-99,引起學界關注。論文中給出了LK-99的合成方法,合成門檻很低。不到一週即可合成樣本。目前,第一批的復現結果已經陸續出爐。部分實驗室聲稱未觀測到LK-99具有超導性。但華中科技大學的研究人員率先給出了積極響應,他們發表視訊聲稱,他們的復現實驗結果證實了LK-99具有抗磁性這一訊息無疑鼓舞了學界對LK-99的信心,但離確認LK-99的超導性,仍有很遠距離

8月1日下午,b站up主「關山口男子技師」發佈了一則名為「LK-99驗證」的視訊。視訊展示了他們研究組製備的LK-99樣本,該樣本在磁鐵靠近時「豎立」起來,磁鐵遠離時倒下,展現出了強抗磁性。[1]

up主隨後證實,該復現實驗是由華中科技大學材料學院博士後武浩、博士生楊麗,在常海欣教授的指導下完成。實驗成功合成LK-99晶體,並首次獨立證實了它的抗磁性。且該晶體懸浮的角度比Sukbae Lee等人獲得的樣品磁懸浮角度更大,有望實現真正意義上的室溫、無接觸超導磁懸浮

知乎也有研究人員聲稱復現實驗觀察到了類似的抗磁性,但都還沒有得到相應研究機構或學者的正式宣佈,只是在社群網路上宣傳。邁斯納效應是超導體的重要特徵。而華中科技大學等研究團隊觀察到的「半懸浮」現象,只說明該樣本具有「明顯抗磁性」或「強抗磁性」,仍然只是「疑似指向」樣本具有邁斯納效應。要確證LK-99是否超導,還得測量電阻。up主「關山口男子技師」表示目前樣品太小,不敢隨意破壞。正在製作下一批樣品跟進後續實驗

目前多家獨立研究組在跟進復現LK-99的研究。

北京航空航天大學材料科學與工程學院劉知琪教授團隊提交預印本聲稱:對合成的LK-99檢測發現,它的室溫電阻不為零,也沒有觀察到它發生磁懸浮。樣品表現出的特徵類似半導體,而非超導體[2]。

印度科學與工業研究委員會-印度國家物理實驗室(CSIR-NPLI),提交預印本聲稱:已按韓國團隊方法制造出LK-99,但沒有觀察到室溫下的抗磁性,目前結果也不支持LK-99在室溫下出現超導性的說法,但還在進行進一步的測量[3]。

東南大學孫悅教授也通過b站up主「科學調查局」發佈視訊,展示了對LK-99的復現實驗。然而製備的樣品也並未發現具有超導性[4]。

此外,還有美國阿貢國家實驗室、法蘭西公學院固態化學與能源實驗室、南京大學物理學院等機構仍然繼續復現實驗中,結果未知。有學者透露,由於合成門檻低,不少課題組都安排有人員在跟進復現。因此,近期應當還有不少復現結果出爐。

理論研究方面,中國科學院金屬研究所孫巖研究員、劉培濤研究員團隊提交預印本,使用第一性原理計算研究了LK-99及其母體化合物的電子結構,結果表明銅的摻雜會引起母體化合物的絕緣體-金屬轉變[5];美國勞倫斯柏克萊國家實驗室(LBNL)研究員Sinéad M. Griffin提交預印本,對銅摻雜的鉛磷灰石材料LK-99進行了密度泛函理論計算,確定了其在費米級上相關的孤立平帶,聲稱LK-99具有「已建立的超導體家族中高轉變溫度的共同特徵」[6]。這兩項研究均論證了LK-99超導的可能性

應當說,華科等研究團隊觀測到LK-99具有的強抗磁,大大鼓舞了對於LK-99的研究信心。更重要的是,它證實了韓國團隊並非信口開河,從而將LK-99從Dias超導風波的負面影響中摘了出來,重新喚起了學界對LK-99的研究興趣。

然而,LK-99是否是一個名副其實的室溫超導材料,目前的證據還遠遠不夠,有待進一步的實驗研究

參考文獻:

[1]https://www.bilibili.com/video/BV14p4y1V7kS/?share_source=copy_web&vd_source=9dc6acbba0df0a0eda3c5bd84b25bd02

[2] https://arxiv.org/abs/2307.16802

[3] https://arxiv.org/abs/2307.16402

[4https://www.bilibili.com/video/BV1yj41167Xd/?share_source=copy_web&vd_source=9dc6acbba0df0a0eda3c5bd84b25bd02

[5] https://arxiv.org/abs/2307.16040

[6] https://arxiv.org/abs/2307.16892

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