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2023-08-04 09:09:25
全球多個科研團隊“復刻”LK-99研究：理論可行 尚無法重現超導
2023-08-04 09:09:25 來源: 金融界
財聯社8月2日訊（編輯 周子意）近日“室溫超導體”這一概念異常火熱，“LK-99”這一詞直接登上熱搜。
一個韓國研究團隊日前聲稱發現了“首個室溫常壓超導體”，這個未經證實的潛在超導材料被命名為“LK-99”，引發了全球科學界的關注。7月22日，該團隊將關于LK-99的兩篇論文發布在了預印本網站arXiv上。
根據韓國團隊的論文，LK-99是在由鉛磷灰石稍加變動的六方結構Pb10-xCux(PO4)6O中引入了少量的銅，使其可以在127攝氏度以下表現出超導性。Pb10-xCux(PO4)6O在沒有摻雜的情況下，它是一個莫特絕緣體。
(資料圖片僅供參考)
研究團隊還稱LK-99可以懸浮在磁鐵上方，證明其有完全抗磁性，又稱邁斯納效應，即磁場不能穿越超導體內部。
在韓國團隊這一爆炸性研究公開后，關于它的爭議聲沒有停歇過。在預印本網站arXiv上，財聯社通過關鍵詞“LK-99”和超導（superconductor）搜索，arXiv網站上又公開了多篇與之相關的實驗性論文，基本結論是理論可行，但實驗結果卻無法體現超導性。
華中科大教授常海欣團隊錄制的視頻顯示，他們驗證合成了可以磁懸浮的LK-99晶體。該晶體懸浮的角度比韓國量子能源研究中心Sukbae Lee等人獲得的樣品磁懸浮角度更大。但業內一位專家評論稱，華中科大的實現復現了韓國的（懸浮驗證）實驗，但也面臨同樣的問題，沒有新的信息可以判斷該材料是否為超導體。
現有論文：超導性無法再現
周一（7月31日），美國頂尖實驗室勞倫斯伯克利國家實驗室（LBNL）納米結構材料理論研究員Sinéad Griffin發文表示，該團隊探討了用銅取代鉛磷灰石中的鉛位置對超導性質的影響，使用了密度泛函理論（DFT）和GGA+U方法進行了計算。
結果證明，韓國團隊的這一研究在理論層面是可行的。這為近期韓國團隊所謂的“室溫常壓超導材料”提供了理論依據，給超導材料的研究提供了新的方向和啟示。
光有理論支撐還不夠，一些研究團隊還試圖通過制備出成功的樣品，來重現試驗。不過目前來看，結果可能不盡人意。
印度CSIR國家物理實驗室（CSIR-NPL）的研究員Kapil Kumar等人周一（7月31日）在arXiv上發文稱，“根據我們在925°C下合成的LK-99樣品的結果，目前還不能證明在室溫下具有大面積的超導性。不過，對不同熱處理方法的進一步研究仍在進行中。”
北京航空航天大學材料科學與工程學院的研究團隊也做了相關研究和試驗，并發布論文預印本。研究人員將LK-99的燒制過程復刻了一遍，將成功合成的Pb10-xCux(PO4)6O材料置于商用Nd2Fe14B磁體上時，不會產生斥力，也沒有觀察到磁懸浮現象。
“這些結果表明，在改性鉛-磷灰石中獲得室溫超導體的說法，可能還需要更仔細的重新檢驗，特別是在電輸運性質方面。”
此前，美國阿貢國家實驗室理論學家Michael Norman就曾對這一鉛基材料可以實現超導的說法持懷疑態度。Norman指出，鉛磷灰石原本并不是金屬，而是一種不具有導電性的礦物，這對于制造超導材料來說，是一個“沒有希望的起點”，即使用銅原子替代一些鉛原子也不會產生太大的影響。
科技頂刊《科學》（Science）周二（8月1日）的一篇報道稱，韓國團隊關于LK-99的兩篇論文預印本中，由Sukbae Lee、 i-Hoon Kim、Young-Wan Kwon等三位作者合著的那篇可能會被撤回，原因或是其中一位作者沒有咨詢其他一些作者意見就提交了它。
而Sukbae Lee， Jihoon Kim， Hyun-Tak Kim， Sungyeon lm， SooMin An， Keun Ho Auh等六位作者合著的那篇預印本，目前正準備提交給同行評議，這份預印本已經與7月29日重新修訂并發布了。
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