110K零电阻但无完全抗磁性：东南大学LK-99超导新进展，已有论文

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2023-08-03 10:08

机器之心报道

编辑：杜伟、泽南

在制备的LK-99材料上，东南大学研究者观测到了110K温度以下，常压0电阻。但在迈斯纳效应测量中又未观测到完全抗磁性。

室温超导领域传来了最新消息。

昨日，国内华中科技大学、中科大和曲阜师范大学等多家机构相继成功初步复现了 LK-99 材料。虽然都展现出了抗磁性结果，但遗憾的是未测零电阻 —— 它是超导的最佳证据。

不到一天的时间，LK-99 材料的零电阻也被成功观测出来了，不过并不是室温条件下。

今天凌晨，东南大学物理学院教授孙悦发视频报告了 LK-99 的最新研究成果。他表示，在 110K 温度（约零下 163℃）下成功观测到了零电阻，这可能是存在超导电性的一个很重要的证据。

不过，孙悦教授首先声明并没有证实、也没有发现室温超导。

B 站视频：https://www.bilibili.com/video/BV1pM4y1p7u5/

这一次是如何验证的？孙悦在参与撰写的相关论文中进行了详细介绍。首先来看下图 1 的 X 射线衍射结果，图 1（a）和（b）是两种前驱物的 XRD 结果，图 1（c）是四个样品的 X 射线结果。

然后团队将其 X 射线结果与韩国团队进行比较，结果发现，东南大学制备的样品的 X 射线与韩国研究报告的 X 射线吻合非常好，并且比韩国样品的纯度更高一点。从下图可以看到，Cu_2S 的峰很小。

看起来东南大学制备的样品纯度似乎还更高点。

最重要的是零电阻结果。

该团队的测量是从 300K（约 27℃）开始一直往低温测，接通的电流是 1mA。下图 3（a）右下展示了测量样品，它本身比较脆，因而很难弄成一个规则形状。同时也为了节省时间，他们直接将样品调成了不规则形状，进行四引线法的电阻率测量。

从图 3（a）的结果来看，样品在高温下表现出一点点半导体行为，但随着温度的不断降低，在 110K 温度左右电阻基本上降到了 0。这时电阻的数值大约在 10^-5 到 10^-6 Ω，电流是 1mA，因而电压值在 10^-8 或 10^-9 V，达到了测量用仪器 PPMS 的极限。基于此，该团队认为观测到了零电阻。

另外在 250K 温度左右出现了奇怪的电阻率下降，目前团队并不清楚确切原因，有可能是电极不干净导致的。

同时在图 3（b）中测量了磁场对样品的超导转变，结果发现在磁场下，样品的超导转变比较稳定，T_c^zero 只有一点点变化。不过奇怪的是，在低场比如 0、1、3 和 5T（特斯拉，磁感应强度单位）的时候，随着磁场的增加，超导转变区域更往低温走；但在 7、9 T 时，超导转变又回转了。目前不清楚什么原因造成的。