韩国室温超导，复现成功了吗？

2023-08-02 04:08

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7月22日，韩国Sukbae Lee等人在arXiv上传了两篇论文，称发现了“全球首个室温超导材料”，名为LK-99，引起学界关注。论文中给出了LK-99的合成方法，合成门槛很低。不到一周即可合成样本。目前，第一批的复现结果已经陆续出炉。部分实验室声称未观测到LK-99具有超导性。但华中科技大学的研究人员率先给出了积极响应，他们发表视频声称，他们的复现实验结果证实了LK-99具有抗磁性。这一消息无疑鼓舞了学界对LK-99的信心，但离确认LK-99的超导性，仍有很远距离。

8月1日下午，b站up主“关山口男子技师”发布了一则名为“LK-99验证”的视频。视频展示了他们研究组制备的LK-99样本，该样本在磁铁靠近时“竖立”起来，磁铁远离时倒下，展现出了强抗磁性。[1]

up主随后证实，该复现实验是由华中科技大学材料学院博士后武浩、博士生杨丽，在常海欣教授的指导下完成。实验成功合成LK-99晶体，并首次独立证实了它的抗磁性。且该晶体悬浮的角度比Sukbae Lee等人获得的样品磁悬浮角度更大，有望实现真正意义上的室温、无接触超导磁悬浮。

知乎也有研究人员声称复现实验观察到了类似的抗磁性，但都还没有得到相应研究机构或学者的正式宣布，只是在社交平台上宣传。迈斯纳效应是超导体的重要特征。而华中科技大学等研究团队观察到的“半悬浮”现象，只说明该样本具有“明显抗磁性”或“强抗磁性”，仍然只是“疑似指向”样本具有迈斯纳效应。要确证LK-99是否超导，还得测量电阻。up主“关山口男子技师”表示目前样品太小，不敢随意破坏。正在制作下一批样品跟进后续实验。

目前多家独立研究组在跟进复现LK-99的研究。

北京航空航天大学材料科学与工程学院刘知琪教授团队提交预印本声称：对合成的LK-99检测发现，它的室温电阻不为零，也没有观察到它发生磁悬浮。样品表现出的特征类似半导体，而非超导体[2]。

印度科学与工业研究委员会-印度国家物理实验室（CSIR-NPLI），提交预印本声称：已按韩国团队方法制造出LK-99，但没有观察到室温下的抗磁性，目前结果也不支持LK-99在室温下出现超导性的说法，但还在进行进一步的测量[3]。

东南大学孙悦教授也通过b站up主“科学调查局”发布视频，展示了对LK-99的复现实验。然而制备的样品也并未发现具有超导性[4]。

此外，还有美国阿贡国家实验室、法兰西公学院固态化学与能源实验室、南京大学物理学院等机构仍然继续复现实验中，结果未知。有学者透露，由于合成门槛低，不少课题组都安排有人员在跟进复现。因此，近期应当还有不少复现结果出炉。

理论研究方面，中国科学院金属研究所孙岩研究员、刘培涛研究员团队提交预印本，使用第一性原理计算研究了LK-99及其母体化合物的电子结构，结果表明铜的掺杂会引起母体化合物的绝缘体-金属转变[5]；美国劳伦斯伯克利国家实验室（LBNL）研究员Sinéad M. Griffin提交预印本，对铜掺杂的铅磷灰石材料LK-99进行了密度泛函理论计算，确定了其在费米级上相关的孤立平带，声称LK-99具有“已建立的超导体家族中高转变温度的共同特征”[6]。这两项研究均论证了LK-99超导的可能性。

应当说，华科等研究团队观测到LK-99具有的强抗磁，大大鼓舞了对于LK-99的研究信心。更重要的是，它证实了韩国团队并非信口开河，从而将LK-99从Dias超导风波的负面影响中摘了出来，重新唤起了学界对LK-99的研究兴趣。

然而，LK-99是否是一个名副其实的室温超导材料，目前的证据还远远不够，有待进一步的实验研究。