舉全球之力探索幾十年的室溫超導(dǎo)材料，真的要來(lái)了嗎？

(相關(guān)資料圖)

圖片來(lái)源：知乎

如果超導(dǎo)真的有戲，世界恐怕要變天了。

在 8 月 1 日之前，可能很多人都還不相信韓國(guó)實(shí)驗(yàn)室找出的 " LK-99 " 室溫超導(dǎo)材料是真的。

聞海虎教授在科技日?qǐng)?bào)微博稱韓國(guó)超導(dǎo)是超導(dǎo)假象

就在昨天，" 劇情 " 開(kāi)始出現(xiàn)一些反轉(zhuǎn)，中美俄實(shí)驗(yàn)室同日復(fù)現(xiàn)了該晶體，華中科技大學(xué)常海欣團(tuán)隊(duì)還做出了抗磁樣品。

盡管 LK-99 超導(dǎo)性還未得到證實(shí)，但網(wǎng)友們已經(jīng)齊呼 " 見(jiàn)證歷史 "。

市場(chǎng)炒作浪潮也聞聲趕來(lái)，A 股超導(dǎo)板塊本周連續(xù)大幅上漲。

美國(guó)超導(dǎo) 8 月 1 日收漲 60%，盤(pán)前一度大漲超 140%。近 5 個(gè)交易日，該股累計(jì)上漲約 130%。圖片來(lái)源：東方財(cái)富

資本市場(chǎng)如此瘋狂了，大量的資金涌入，簡(jiǎn)直可以說(shuō)已經(jīng)開(kāi)始賭人類(lèi)的下一次技術(shù)革命了。

歷史奇點(diǎn)時(shí)刻

這一切源于 7 月 22 日韓國(guó)科研團(tuán)隊(duì)發(fā)表的兩篇論文，他們聲稱發(fā)現(xiàn)了常壓室溫超導(dǎo)體 LK-99 晶體，在正常大氣環(huán)境下可在 127 攝氏度以下就可實(shí)現(xiàn)超導(dǎo)。

論文中的 LK-99 晶體

常壓下 127 攝氏度以下就行，那不就等于哪里都可以具備超導(dǎo)特性，這一突破無(wú)疑將顛覆人類(lèi)社會(huì)。

更多詳情，可以點(diǎn)擊查看老狐此前的發(fā)文《韓國(guó)這次發(fā)現(xiàn)的 " 超導(dǎo)體 "，是真突破還是狼來(lái)了》。

由于 LK-99 復(fù)現(xiàn)難度并不大。

很多網(wǎng)友開(kāi)玩笑稱其像 " 煉丹爐 " 一樣簡(jiǎn)單。所以呢，一些科學(xué)質(zhì)疑其真實(shí)性。

樣品合成過(guò)程具體包括三個(gè)步驟：

第一步，將氧化鉛和硫酸鉛粉末在陶瓷坩堝中以各 50% 的比例均勻混合，混合粉末在 725 ℃的爐中加熱 24 小時(shí)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。

第二步，將銅和鉛粉末按比例在坩堝中混合，合成磷化亞銅，讓混合后的粉末處于相應(yīng)的真空封管狀態(tài)下，然后置于爐內(nèi) 550 ℃加熱 48 小時(shí)。在此過(guò)程中，混合材料發(fā)生相變，形成磷化亞銅晶體。

第三步，將上述兩步所得物質(zhì)磨成粉末，并在坩堝中混合，再將混合粉末真空封管，在 925 ℃的爐內(nèi)加熱 5 至 20 小時(shí)。

來(lái)源：原作論文

全球十?dāng)?shù)個(gè)實(shí)驗(yàn)室在論文發(fā)布后，就紛紛開(kāi)始驗(yàn)證、復(fù)現(xiàn)。

從 7 月 22 日論文發(fā)布至今，備受全球物理界關(guān)注的常溫常壓超導(dǎo)，復(fù)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)的一些結(jié)果已經(jīng)出爐！

華科做出首個(gè)抗磁樣品

華中科技大學(xué)材料學(xué)院博士后武浩、博士生楊麗，在常海欣教授的指導(dǎo)下，成功首次驗(yàn)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(guó)團(tuán)隊(duì)的樣品磁懸浮角度更大，并且兩級(jí)均表現(xiàn)出了抗磁性，有望實(shí)現(xiàn)真正意義的無(wú)接觸超導(dǎo)磁懸浮。8 月 1 日下午 3 點(diǎn)多，團(tuán)隊(duì)用 B 站 " 關(guān)山口男子技師 " 賬號(hào)發(fā)布復(fù)現(xiàn)視頻，瞬間引爆 B 站，網(wǎng)友紛紛在其視頻下刷屏 " 見(jiàn)證歷史 "。從視頻中可以看到，這根牙簽指的 " 小黑點(diǎn) " 就是團(tuán)隊(duì)得到的材料樣品。而屏幕顯示的，就是它在顯微鏡下的樣子。接下來(lái)，把一個(gè)釹鐵硼磁體放到材料的下面，可以看到：

磁體靠近，它就升起，磁體遠(yuǎn)離，它就會(huì)掉下去。

此外，實(shí)驗(yàn)還展示了該晶體能夠懸浮的角有兩個(gè)。對(duì)比韓國(guó)團(tuán)隊(duì)視頻中的輕微懸浮，華科大的懸浮角度確實(shí)超越了韓國(guó)。

該視頻發(fā)布后的兩個(gè)小時(shí)，華科團(tuán)隊(duì)又發(fā)布了一個(gè)補(bǔ)充視頻，證明該晶體非鐵磁，可以排除是磁性材料，是真正的邁斯納效應(yīng)了。那這能證明是超導(dǎo)體嗎？

超導(dǎo)體一定具有抗磁性，但是有抗磁性的不一定都是超導(dǎo)體。

華科團(tuán)隊(duì)也在評(píng)論區(qū)表示，由于復(fù)現(xiàn)材料過(guò)小，團(tuán)隊(duì)僅復(fù)現(xiàn)了 LK-99 的抗磁性也就是邁斯納效應(yīng)，還未測(cè)電阻，正在加急燒第三批爐子。

所以，我們還得再期待一波接下來(lái)的重頭大戲——零電阻效應(yīng)驗(yàn)證。在推特上，國(guó)外網(wǎng)友也紛紛轉(zhuǎn)發(fā)華科團(tuán)隊(duì)的視頻，并稱其為世界第一個(gè) " 復(fù)現(xiàn) LK-99 " 的成果。圖片來(lái)源：推特全球超導(dǎo)競(jìng)賽角逐

就在全世界沉迷做實(shí)驗(yàn)的同時(shí)，美國(guó)科研隊(duì)為最近韓國(guó)科研團(tuán)隊(duì) " 常溫常壓超導(dǎo) " 研究提供了理論方面的支持。

圖片來(lái)源：推特

8 月 1 日，美國(guó)勞倫斯伯克利國(guó)家實(shí)驗(yàn)室（LBNL）研究員 Sinéad Griffin 在 arXiv 上提交了一篇論文，其結(jié)果支持 LK-99 作為室溫環(huán)境壓力超導(dǎo)體。

在該研究中， Sinéad Griffin 使用美國(guó)能源部的計(jì)算能力進(jìn)行模擬，稱已經(jīng)為銅摻雜鉛磷灰石的超導(dǎo)性找到了理論基礎(chǔ)，費(fèi)米能級(jí)的孤立平帶是超導(dǎo)晶體的標(biāo)志。該圖顯示了穿過(guò)費(fèi)米表面上方和下方的 " 能帶 " 或電子路徑

Sinéad Griffi 通過(guò)計(jì)算機(jī)模擬發(fā)現(xiàn)存在電子傳導(dǎo)路徑處于適當(dāng)?shù)臈l件和位置，能夠?qū)崿F(xiàn) " 超導(dǎo) "，證明了室溫超導(dǎo)的理論存在。

然而，這種材料的合成將非常困難，因?yàn)橹挥幸恍〔糠志w的銅處于恰到好處的位置。

圖片來(lái)源：推特

LBNL 實(shí)驗(yàn)室一直是國(guó)際物理研究中心之一，共有 12 名與伯克利實(shí)驗(yàn)室相關(guān)的研究人員獲得了諾貝爾獎(jiǎng)，可見(jiàn)這篇論文分量。

新研究的唯一作者 Sinéad Griffin，現(xiàn)任 LBNL 的納米結(jié)構(gòu)材料理論研究員，她于 2014 年在蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院獲得博士學(xué)位。此外，短短幾天內(nèi)，就有北航、中國(guó)科學(xué)院和印度表示成功制備了 LK-99 材料，并在 arXiv 上又發(fā)布了與 LK-99 相關(guān)的新論文，

北航在論文中表示，并沒(méi)有觀察到磁懸浮現(xiàn)象。

中國(guó)科學(xué)院團(tuán)隊(duì)也沒(méi)有觀察到抗磁性，并表示 " 我們的工作為今后研究 LK-99 獨(dú)特電子結(jié)構(gòu)在超導(dǎo)中的作用奠定了基礎(chǔ)。"印度團(tuán)隊(duì)在 arXiv 上發(fā)表的論文表示，" 目前，我們?cè)?925 C 合成的 LK-99 樣品上獲得的結(jié)果還不能證明其在室溫下具有體超導(dǎo)性。"而俄羅斯科學(xué)家 Iris Alexandra 則在社交媒體表示，已在廚房柜臺(tái)上重現(xiàn)了韓國(guó)論文中的邁斯納效應(yīng)。隨著這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)的熱度逐步升高，有網(wǎng)友整理出了一份全球范圍內(nèi)的 " 競(jìng)賽名單 "。此外，老狐還發(fā)現(xiàn)維基百科已經(jīng)建了 " LK-99 " 的相關(guān)詞條，各國(guó)最新理論研究和實(shí)驗(yàn)結(jié)果也可以查到了，感興趣的狐友們可以上 Wiki 查看一波。在這場(chǎng)競(jìng)賽中，除了科研團(tuán)隊(duì)外，還有一批野生復(fù)現(xiàn)網(wǎng)友。

國(guó)外網(wǎng)友 Andrew McCalip 在推特上記錄了自己的復(fù)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)。苦于論文中的細(xì)節(jié)太少，復(fù)現(xiàn)中途遇到問(wèn)題，還聽(tīng)取網(wǎng)友建議直接聯(lián)系原作網(wǎng)站求助。

另外，還有一些看熱鬧的網(wǎng)友也積極貢獻(xiàn)自己的 " 金點(diǎn)子 "，希望能助復(fù)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)一臂之力。然而，截至目前，LK-99 材料尚未被證實(shí)具有超導(dǎo)性。

韓國(guó)這次發(fā)現(xiàn)常溫超導(dǎo)體，真不真我們先不說(shuō)， 最后老狐跟大家說(shuō)一個(gè)小故事：

物理學(xué)家安德烈 · 海姆，讓自己的學(xué)生，花幾個(gè)月時(shí)間把一塊石墨磨到最薄后，接著他自己再用膠帶一層一層粘這塊石墨。

他就這么一遍一遍，一天一天的粘膠布，直到膠帶上的石墨只有一個(gè)原子的厚度，最終他發(fā)現(xiàn)了石墨烯，這堪稱史上最簡(jiǎn)單粗暴的物理學(xué)實(shí)驗(yàn)。

他也因此獲得了 2010 年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。

雖然 LK- 99 的合成看起來(lái)像 " 煉丹爐 " 一樣簡(jiǎn)單，但萬(wàn)一呢？

就算 LK- 99 不是超導(dǎo)體，也能隨著人們對(duì)于 LK-99 的認(rèn)識(shí)逐步清晰，或許可以更快找到驗(yàn)證室溫超導(dǎo)物質(zhì)的方法。

或許在全世界研究成果匯總努力下，可以合力驗(yàn)證人類(lèi)究竟這次能不能摘下室溫超導(dǎo)圣杯，進(jìn)入全新的紀(jì)元。