【獨家】曲阜師範大學復現韓國室溫超導體實驗結果公佈:無零電阻特性

界面新聞實習記者 | 高菁

曲阜師範大學復現韓國抗磁性材料LK-99的實驗結果出來了。

8月2日晚間,曲阜師範大學物理工程學院教授劉曉兵向界面新聞記者表示,其團隊今日利用四引線法對此前合成的抗磁樣品進行了初步的電阻測試,測試結果發現該樣品在常溫到50K(-223.16℃)低溫範圍內仍存在大的電阻值,測試過程中並沒有出現電阻大幅度驟降或者零電阻,與“室溫超導”所被期待的零電阻特性相差甚遠。

“這是目前除韓國研究團隊公開的結果外,首次對抗磁性LK-99進行的電阻測試。此結果的深層次原因目前還不是很清楚,有待進一步的研究確認。”劉曉兵說。

之前,劉曉兵稱團隊在實驗室製備的部分LK-99多晶顆粒中,觀測到了類似韓國研究人員報道室溫超導體的抗磁現象。

“目前所有的結果只能說明該材料具有抗磁性,還遠遠不能證明爲邁斯納效應。”劉曉兵稱。此外,僅有抗磁性並不意味着超導現象,還需要同時具有具備零電阻特性。

超導體又稱超導材料,指在特定溫度下電阻爲零的導體,擁有零電阻、完全抗磁性等特徵,廣泛應用於儲能、磁懸浮列車、電力輸送、核磁共振等領域。

邁斯納效應是超導體從一般狀態相變至超導態的過程中對磁場的排斥現象,該效應被視作超導實現的重要特徵。

劉曉兵同時指出,儘管團隊沒有觀測到與韓國研究人員一致的電阻數據結果,但也不能直接排除韓國課題組所報道LK-99材料的室溫超導特性,可能由於樣品純度或者超導組分含量的不同。

他認爲,在LK-99樣品製備過程中還有很多需要調整的地方,目前看,復現實驗完全成功有一定的難度,例如樣品純度、雜質含量、結晶質量等方面的提升需要更多的時間。

“對於網友提到的LK-99是人類磁懸浮技術的最好材料這個說法,需要保持理性和客觀對待,任何新材料從發現到最後的大規模應用都有很長的路要走。何況目前對LK-99這個材料的認識還很有限。”劉曉兵認爲,實現室溫超導是全人類的夢想,若能成功實現,將會徹底改變人類的生活,但探索室溫超導之路註定不易,還將會面臨更多的未知和挑戰。

7月22日,韓國量子能源研究中心公司相關研究團隊通過兩篇論文及視頻方式,宣佈在常壓條件下,一種改性的鉛磷灰石(LK-99,以Lee和Kim的首字母命名)能夠在400K(127℃)以下表現爲超導體。

arXiv網站論文截圖

之後,國內外多個團隊開始復現韓國研究團隊的實驗結果。民間科學論壇SpaceBattles Forums對正在進行的復現實驗進行了統計,包括11個公開披露試驗進度的團體列表以及6個個人進行實驗的列表,半數來自中國。

在公開披露進度的團體中,截至目前,已有來自北京航空航天大學、曲阜師範大學、華中科技大學的三個團隊完成了該復現實驗。

其中,華中科技大學的團隊復現了其抗磁性,但未驗證是否爲零電阻。北京航空航天大學的實驗結果也表明,沒有在LK-99上檢測到超導性。

8月2日,韓國超導學會宣佈成立“LK-99驗證委員會”,檢驗該成果的真實性。截至目前,學會根據兩篇論文中提供的數據和已發佈的視頻,宣佈LK-99不能被稱爲室溫超導體。

LK-99在磁鐵上出現邁斯納效應 圖/實驗團隊視頻截圖

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環球:在“室溫超導”的爭議中 有一點是確定的

最近,一個韓國研究團隊宣稱實現室溫超導的消息迅速破圈,不僅科學界一片譁然,還在多國社會層面引發熱烈討論,並在國際資本市場掀起連鎖反應,與超導相關的股票一度暴漲。物理學界好久沒有這麼熱鬧了,世界似乎也難得在地緣政治衝突和對抗的嘈雜中獲得一個激動人心的新關注點。

超導現象被認爲是20世紀最偉大的發現之一,然而由於目前的超導材料只能在低溫環境下發揮作用,這嚴重限制了超導技術的大規模實際應用,只能侷限於磁懸浮等少數特定場景。因此,實現室溫超導也被稱爲“工業界的期望,物理界的夢想”。世界各國的科學家也在一直爲此努力,因爲一旦取得突破,將帶來能源、交通、計算、醫療檢測等諸多領域的革命性變革,很可能開啓“第四次工業革命”。

不過此次韓國的團隊據稱是用類似於“煉丹”的方式,將一些比較常見的材料“煉”成了室溫常壓超導材料,這確實令人難以置信。該團隊負責人近日也曾表示,論文存在缺陷,系一名成員擅自發布,已要求下架。這些不夠嚴謹的表現,讓更多人認爲這就是一次學術烏龍。但也有人說,有些科學發現就是這麼神奇,比如石墨烯就是兩位科學家用膠帶反覆粘連石墨“撕”出來的,他們因此獲得了諾貝爾獎。

論文截圖

人們一方面不太相信韓國團隊真的實現了室溫超導,另一方面又很希望它是真的。對人類科技革命性突破的期待,埋藏在世界幾乎所有人的心中,等待被點燃,不分國界和民族。不管是哪個國家的科學家實現了常溫超導材料的研製,他(她)一定是全人類的傳奇,也是當之無愧的英雄。

證實或證僞的工作,只能由科學家去完成,但這件事對所有人其實都是一個提醒,提醒我們,什麼纔是真正有意義、值得去追求的,那就是推動人類整體性的進步,這主要靠科技的力量。任何科技的重大突破都具有全人類的意義,就像這次,沒有人會因爲韓國屬於哪個同盟或哪個陣營,而不願意看到由它來實現重大科學突破。在這個時刻,大家會發現,我們同爲人類,或許有着錯綜複雜的分歧和矛盾,但面對最重大的問題,我們的利益是一致的,命運是緊密相連的。

大膽地暢想一下,如果室溫超導材料真的獲得突破,並在社會中大範圍投入應用,那麼今天國家與國家之間、人與人之間爭來爭去的不少事務都是沒有必要的,特別是地緣政治和意識形態。現在美西方國家有點陷在這裡面,尤其需要從更高的維度、更廣闊的視野去看待自己和這個世界以及整個人類的處境,跳出地緣政治和意識形態的偏執。

一則,人類面臨着諸多共同的挑戰,無論是氣候問題、公共安全問題還是共同發展問題,都比以往任何時候更需要國際合作和開放共享;二則,更美好的未來也向人類發出召喚,這同樣需要人類攜手合作,把精力放在經濟共同發展、科技共同進步上。地緣政治紛爭決不是人類社會的宿命,它是可以被克服的,科技的不斷突破就是對它的“降維打擊”。

儘管存在巨大爭議,但有一點是確定無疑的,那就是世界對新技術,特別是關係民生的重大技術變革的集體渴望。這也是爲什麼即便室溫超導在當下看起來更像是一場不靠譜的炒作,但依然讓不同國度、不同地域的人們產生了共同的期盼。在這個意義上,這波“室溫超導熱”引發人們的思考,既關乎科學,又超越科學。