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。
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。
其实，团队在 8 月 1 日下午就观察到了类似于超导转变的电阻率陡降行为，但那时的电阻率不到 0，数值很小。后来加紧挑选样品，一共测了 6 片样品，但只在 1 片样品里面观测到了零电阻，其他大多数产生的是半导体行为。
此外，团队还对这块观测到零电阻的样品做了迈斯纳效应的测量（即完全抗磁性测量），但并没有观测到完全抗磁性。所以他们猜测，如果该样品的零电阻是超导造成的话，它的超导组分应该还是比较低的。
最后，孙教授重申，在 LK-99 材料里成功观测到 110K 以下零电阻并不是室温超导的证据。至于是否具备超导，有待进一步的探索和测量。
目前，这篇论文已经提交至了预印本网站 arXiv。作者来自东南大学物理学院超导研究团队，由三名学生侯强、魏伟、周鑫以及孙悦教授、施智祥教授共同完成。
论文链接：
https://arxiv.org/abs/2308.01192
该研究清晰地展示了电阻下降到 0 的整个过程，110K 的转变温度展现了此类材料具有一定潜力。
在视频和论文提交后，物理研究圈内初步对研究进行了解读。人们认为，该结果似乎证明了 LK99 的方向是可行的。
同时，有高温超导现象，但没有完全抗磁性，这意味着研究还有一系列需要推进的地方。有人认为东南大学的研究有可能证明 LK99 方向具有可行性：110K 属于液氮温区，材料又在常压下，已经属于优良的高温超导体，理论上问题或许已经不大，只差进一步的工艺改进。
也有人表示，该研究的电阻数据可信度存在问题，导致低电阻部分不可信。如果只降温，不太可能改变材料的费米面状态。
在东南大学之前，几天前试制 LK-99 显示出抗磁性的曲阜师范大学团队传出了进一步的消息，结果较为悲观：颗粒几乎不导电。
同样是在前几天下午，韩国超导学会宣布成立常温常压超导体 LK-99 验证委员会，并表示「如果获得 LK-99 材料样品，将负责进行第二轮验证。」
该委员会由首尔国立大学教授 Kim Chang-young 担任主席。目前正在成均馆大学和高丽大学进行复现实验。
最新评论