近日引起科學(xué)界轟動(dòng)的一大新聞,是韓國(guó)科研團(tuán)隊(duì)宣稱合成了一種名為“LK-99”的室溫超導(dǎo)材料。
7月22日,韓國(guó)量子能源研究所等機(jī)構(gòu)的研究人員在預(yù)印本網(wǎng)站arXiv上發(fā)表論文說,他們合成的“LK-99”材料具備超導(dǎo)性,超導(dǎo)臨界溫度在127攝氏度左右,而且在常壓下就具備超導(dǎo)性?!癓K-99”是一種改性鉛磷灰石晶體結(jié)構(gòu)。韓國(guó)研究團(tuán)隊(duì)將幾種含有鉛、氧、硫和磷的粉末狀化合物混合在一起,然后在高溫下加熱數(shù)小時(shí),粉末發(fā)生化學(xué)反應(yīng)后得到一種摻雜銅的鉛磷灰石晶體。
韓國(guó)團(tuán)隊(duì)宣稱的成果引起科學(xué)界極大關(guān)注的同時(shí),也受到不少學(xué)者的質(zhì)疑。
(資料圖片)
科學(xué)界追尋的目標(biāo)
各類材料在常溫下都具有一定的電阻。當(dāng)電子從材料的一端流到另一端時(shí),它們不斷碰撞并減速,類似于風(fēng)吹過樹葉時(shí)空氣的減速。1911年,荷蘭物理學(xué)家??恕た溋帧ぐ簝?nèi)斯發(fā)現(xiàn)汞在約4開爾文(絕對(duì)零度以上4攝氏度,即約零下269攝氏度)時(shí)電阻急劇下降,進(jìn)入一種電阻小到實(shí)際上測(cè)不出來的新狀態(tài)。他把汞的這一新狀態(tài)稱為超導(dǎo)態(tài)。昂內(nèi)斯也因?yàn)榘l(fā)現(xiàn)超導(dǎo)現(xiàn)象獲得1913年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。
超導(dǎo)體在特定溫度才能呈現(xiàn)電阻為零,其兩大關(guān)鍵特征為零電阻和完全抗磁性,即邁斯納效應(yīng)。超導(dǎo)體電阻轉(zhuǎn)變?yōu)榱愕臏囟确Q為臨界溫度。根據(jù)臨界溫度高低,超導(dǎo)材料可分為低溫超導(dǎo)體和高溫超導(dǎo)體。
迄今為止,已發(fā)現(xiàn)數(shù)十種金屬元素——鉛、汞、鈮、錫及其合金在冷卻到接近絕對(duì)零度時(shí)會(huì)變成超導(dǎo)體。但這些材料實(shí)現(xiàn)超導(dǎo)條件苛刻,即便所謂“高溫超導(dǎo)體”的臨界溫度也通常在零下100攝氏度或更低,需要液氦或液氮制冷并需要高壓,難度大且成本高,幾乎無法實(shí)用。目前已確認(rèn)的世界紀(jì)錄,是美國(guó)和德國(guó)科研人員以氫化鑭材料在250開爾文(約零下23攝氏度)還需約100萬倍大氣壓的極端高壓實(shí)現(xiàn)超導(dǎo)。
如果有一種材料能在接近室溫和常壓條件下實(shí)現(xiàn)超導(dǎo),勢(shì)必給世界帶來革命性的突破。例如,計(jì)算機(jī)芯片可以運(yùn)行更快能耗更低、電網(wǎng)可以接近無損耗輸電、高速磁懸浮列車可能很快投入實(shí)用……因此,近幾十年來世界各國(guó)研究人員在這一領(lǐng)域投入了極大精力。
“LK-99”引起關(guān)注的原因還在于,韓國(guó)研究人員宣稱它不僅臨界溫度接近常溫,其成分和合成方法出乎意料地簡(jiǎn)單和廉價(jià),而過去科學(xué)界往往在稀有金屬元素的方向?qū)で笸黄?。一旦得到?yàn)證并解明其機(jī)理,它可能很快接近實(shí)用。
是否突破還需驗(yàn)證
不過“LK-99”不是首個(gè)宣稱實(shí)現(xiàn)室溫超導(dǎo)的材料,過去也曾有研究人員宣布“重大突破”,但迄今未驗(yàn)證和復(fù)現(xiàn)成功。
美國(guó)研究人員蘭加·迪亞斯等人2020年曾在英國(guó)《自然》雜志上報(bào)告,一種含碳、硫、氫的化合物在15攝氏度下表現(xiàn)出超導(dǎo)性能,成為電阻為零的超導(dǎo)體,但該論文去年被撤回。今年3月8日,迪亞斯團(tuán)隊(duì)又一篇論文發(fā)表在《自然》網(wǎng)站,論文稱研發(fā)出一種含镥、氫、氮的材料,在約20.6攝氏度的室溫和10千巴(約1萬倍大氣壓)的壓力下表現(xiàn)出超導(dǎo)性能,迄今也有多個(gè)團(tuán)隊(duì)報(bào)告不能復(fù)現(xiàn)其成果。
“LK-99”又會(huì)如何?因?yàn)槠渲苽浜万?yàn)證相對(duì)簡(jiǎn)單,目前已有包括中國(guó)在內(nèi)的多國(guó)科研團(tuán)隊(duì)都在嘗試復(fù)現(xiàn)。
美國(guó)勞倫斯伯克利國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的西妮德·格里芬針對(duì)“LK-99”的性質(zhì)在預(yù)印本網(wǎng)站arXiv發(fā)表論文表示,超導(dǎo)性可以解釋“LK-99”的特性,但大量其他現(xiàn)象,如金屬絕緣體轉(zhuǎn)變、電荷密度波等也可以解釋。針對(duì)一些媒體報(bào)道說她的計(jì)算機(jī)模擬“支持‘LK-99’的超導(dǎo)性”,格里芬在社交媒體強(qiáng)調(diào),其論文沒有提供“LK-99”具有超導(dǎo)性的證據(jù)。
《自然》雜志網(wǎng)站4日?qǐng)?bào)道說,印度國(guó)家物理實(shí)驗(yàn)室和中國(guó)北京航空航天大學(xué)的團(tuán)隊(duì)開展的兩項(xiàng)獨(dú)立的實(shí)驗(yàn)合成了“LK-99”,但沒有觀察到超導(dǎo)的跡象。中國(guó)東南大學(xué)的研究人員開展的實(shí)驗(yàn)沒有發(fā)現(xiàn)邁斯納效應(yīng),但在零下163攝氏度下測(cè)得“LK-99”的電阻接近于零,該溫度遠(yuǎn)低于室溫,對(duì)于超導(dǎo)體來說卻很高。文章指出,“LK-99 ”結(jié)構(gòu)的不確定性限制了研究人員從理論計(jì)算中得出結(jié)論。
韓國(guó)超導(dǎo)和低溫學(xué)會(huì)“LK-99”驗(yàn)證委員會(huì)表示,與“LK-99”相關(guān)的影像和論文中展示的這一材料的特征并不符合邁斯納效應(yīng),不足以證明“LK-99”是室溫超導(dǎo)體。
美國(guó)倫斯勒理工學(xué)院材料科學(xué)與工程系副教授埃德溫·福通說,實(shí)現(xiàn)室溫超導(dǎo),需要在理解超導(dǎo)背后的基本原理、發(fā)明新材料或發(fā)現(xiàn)提高臨界溫度的新方法方面取得突破。“LK-99”是突破還是“烏龍”,首先需要科研人員復(fù)現(xiàn)。目前來看,室溫超導(dǎo)領(lǐng)域出現(xiàn)重大進(jìn)展恐怕還需時(shí)日。
來源:新華社
流程編輯:tf028
標(biāo)簽:
- 突破還是“烏龍”——“LK-99”材料實(shí)現(xiàn)室溫超導(dǎo)有待驗(yàn)證
- 巴基斯坦列車脫軌造成至少30人死亡,外交部:深切哀悼
- 京東開啟災(zāi)后重建物資專場(chǎng) 全力支援京冀災(zāi)區(qū)復(fù)工復(fù)產(chǎn)
- 新華章 北京金華商會(huì)成立
- 道教法本 北帝酆都系列九本之《清微地司金彈子》
- 國(guó)內(nèi)首次新能源機(jī)組寬頻阻抗實(shí)測(cè)成功
- 科大訊飛發(fā)布新一代智能辦公本X3 售價(jià)4999元起
- 騰訊國(guó)漫新番:長(zhǎng)生界、鬼吹燈、絕代雙驕、在下英臺(tái)、我是大神仙
- 聆達(dá)股份(300125)8月9日主力資金凈買入130.99萬元
- CF命運(yùn)競(jìng)技場(chǎng) cf命運(yùn)競(jìng)技場(chǎng)cg
- 推動(dòng)深莞高度融合 新一代信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)釋放發(fā)展新潛能
- 中國(guó)商報(bào)社品牌發(fā)展創(chuàng)新傳播工程發(fā)布會(huì)舉行
- 時(shí)代光影 百部川揚(yáng) | 《這里是成都》——國(guó)際禁毒日 向緝毒警察致敬
- 時(shí)代光影 百部川揚(yáng) | 一起加油
- 時(shí)代光影 百部川揚(yáng) | 草木之聲
- 時(shí)代光影 百部川揚(yáng) | 父親節(jié) 致敬城市脊梁
- 時(shí)代光影 百部川揚(yáng) | 《這里是成都》——朱大海 野生大熊貓守護(hù)者
- 健康義診暖人心 為民服務(wù)踐初心
- 黨建觀摩激活“鄉(xiāng)村振興”源動(dòng)力
- 衢州公安開展“十大行動(dòng)”,有力夯實(shí)夏季治安平穩(wěn)根基
- 走在懸崖邊上的行賄人
- 特朗普再批主審法官 承認(rèn)官司纏身妨礙競(jìng)選
- 傳遞希望和幸?!袊?guó)援巴新醫(yī)療隊(duì)提升當(dāng)?shù)匦律鷥壕戎文芰?/a>
- 北京市教委高校學(xué)生處三級(jí)調(diào)研員張道明接受審查調(diào)查
- 理想二季度營(yíng)收286.5億元 凈利潤(rùn)23.1億元
- 沙特推出系列舉措力爭(zhēng)到2030年吸引400萬中國(guó)游客
- 馬喬(關(guān)于馬喬的基本詳情介紹)
- 青山股票代碼多少
- 洛克王國(guó)下水道漂流(洛克王國(guó)漂浮宮殿怎么走)
- 廣發(fā)銀行打造央國(guó)企司庫(kù)綜合服務(wù)方案,做司庫(kù)管理好搭檔!
- 1 突破還是“烏龍”——“LK-99”材料實(shí)現(xiàn)室溫超導(dǎo)有待驗(yàn)證
- 2 巴基斯坦列車脫軌造成至少30人死亡,外交部:深切哀悼
- 3 國(guó)內(nèi)首次新能源機(jī)組寬頻阻抗實(shí)測(cè)成功
- 4 騰訊國(guó)漫新番:長(zhǎng)生界、鬼吹燈、絕代雙驕、在下英臺(tái)、我是大神仙
- 5 中國(guó)商報(bào)社品牌發(fā)展創(chuàng)新傳播工程發(fā)布會(huì)舉行
- 6 特朗普再批主審法官 承認(rèn)官司纏身妨礙競(jìng)選
- 7 8 北京市教委高校學(xué)生處三級(jí)調(diào)研員張道明接受審查調(diào)查
- 9 理想二季度營(yíng)收286.5億元 凈利潤(rùn)23.1億元
- 10 沙特推出系列舉措力爭(zhēng)到2030年吸引400萬中國(guó)游客