半年前惨遭Nature撤稿，“室温超导”今日卷土重来

2023-03-09 02:03

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太平洋时间3月7日，美国罗彻斯特大学的Ranga Dias团队声称成功研发出了在接近常压环境下工作的室温超导材料。如果这项成果真的可靠，那么常压下的室温超导技术几乎已经近在咫尺。这项成果本身也将成为21世纪以来最重大的技术突破之一。

但是就在半年前，Dias团队已有一项高压室温超导研究遭到了Nature的“单方面撤稿”。原因是学界对其研究数据的广泛质疑。那么，这一次Dias团队带来的室温超导成果，是可靠的吗？

Nature再次发表了Dias的论文

太平洋时间3月7日15时12分至24分，Ranga Dias在美国物理学会年会会议上作了简短的分享，并且尚未接受任何提问。而正是这十多分钟的报告，再次引爆了学界舆论。

Dias团队表示，他们构建出了一种三元镥氮氢体系的超导材料，该材料在10kbar压强下（约一万个大气压），超导转变温度最高达到了294K（约21摄氏度）。也就是说，如果研究可靠，他们成功实现了近常压环境下的室温超导材料。Ranga Dias表示：“这是可实际应用的新型材料的一个开端。”

但是，研究成果确实可靠吗？

上一次撤稿

2020年，Dias团队在Nature发表封面文章，研究宣称在267 GPa、287 K（约15 ℃）条件下实现了碳-硫-氢（CSH）体系超导材料。尽管该材料还只是在极端压力条件下锻造的碳、硫和氢的微粒，但它仍然极大地震撼了人们，因为超导材料的低温限制基本被攻破，已十分接近于室温。

2022年9月26日，Nature撤下了该论文，撤稿声明显示，该研究关键数据处理、分析的有效性受到怀疑。尽管Dias等作者坚持认为，原始数据能够支持论文的主要结论。但是，论文发表两年中其他科学家对研究数据的频繁质疑，无疑削弱了论文可信度。

这一金刚石压砧装置为超导材料提供了必须的压力

图片来源：DAN SHIM/ASU

佛罗里达大学凝聚态物理学家James Hamlin说：“人们质疑这项研究已有相当长一段时间。” 加州大学圣地亚哥分校理论物理学家Jorge Hirsch表示，仅仅是撤稿还不足够，他认为这反而掩饰了该研究中的学术不端现象：“我认为这里面有大问题，你不能把它视作普通的意见分歧。”

质疑主要来源是数据的真实性与数据解释。这里涉及的主要数据是磁化率。超导的特性变化不仅仅在于电阻的降低，其另一个关键特征是完全抗磁性。完全抗磁性又称迈斯纳效应，是指超导体从一般状态相变至超导态的过程中对磁场的排斥现象。

但要在金刚石压砧中测量迈斯纳效应近乎不可能，因此科学家们转而测量另一个相关量，即“磁化率”。但测量磁化率难度也不小，比如样品尺度太小、高压环境、实验组件嘈杂的背景磁信号都是测量的阻力。

Dias的研究的磁化率测量数据是导致撤稿的主要原因。Dias的团队报告说，他们在减去背景信号后测量到了磁化率数据，但却没有公布这一原始数据。针对部分批评，Dias 和 Salamat 在2021年将论文发布到 arXiv 预印本平台，该版本包含了原始磁化率数据，并试图解释他们是如何减去背景信号的。

Ranga Dias

图片来源：J. Adam Fenster / University of Rochester

这种不完全披露数据的方式，受到了很多人的批评。更有人质疑，Dias所谓数据处理是一种捏造，所谓的室温超导其实并不存在，真实发生的其实“只有一次学术不端”。

而至于本次研究，同样的质疑依然存在。尤其是Dias团队在刚刚与Nature方面经历了一次不愉快的撤稿后，Dias所发布的研究一定会面临学界更严格的审视。

这次室温超导的结果如何？我们且让子弹飞一会儿。

参考文献：

[1] https://www.nature.com/articles/s41586-023-05742-0

[2] https://www.sciencenews.org/article/superconductor-room-temperature-scrutiny

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