7 月22日,一篇名为“The First Room-Temperature Ambient-Pressure Superconductor”(第一个室温常压超导体)的论文出现在了预印本网站arXiv上,立即引发了热议。
根据作者的说法,这个超导体叫LK-99 材料,可以在大约34 小时内用极其基本的实验室设备(研钵和研杵、基本真空和熔炉)制备出来。这些结果可以在几天到几周内复制!!!
具体为:该研究团队改良了一种具有铅磷灰石结构的化合物,用 CuCu2+取代了Pb2+,诱发了微小的晶体结构畸变(表现为 0.48% 的体积收缩),这导致了材料界面处超导量子阱的形成,使得其具备了超导性,超导临界温度在 127 摄氏度,即 400K 以上,而且在常压下就具备超导性。
(相关资料图)
总结下来,论文8个关键点
1、首次成功合成了常温常压超导体LK-99,临界温度Tc≥400K。
2、通过多种测试证实了LK-99的超导性质,如零电阻、临界电流、临界磁场等。
3、LK-99的超导性源自Cu2+取代Pb2+导致的0.48%体积收缩和结构畸变。
4、结构畸变在Pb(1)和氧原子之间的界面上产生了超导量子井(SQWs)。
5、LK-99的独特结构使SQWs能在常温常压下稳定存在。
6、XRD、XPS、EPR和热容证实了LK-99的畸变结构和SQWs的存在。
7、EPR中回旋共振信号证实了2D电子气体和SQWs的形成。
8、LK-99的超导用SQW模型解释,电流隧道传输实现零阻抗。
作者介绍
Young-Wan Kwon是高丽大学教授,主要研究领域包括凝聚态物理、先进材料等。第一作者 Sukbae Lee,是量子能源研究中心(Quantum Energy Research Center)的 CEO 兼研究员,长期从事高温超导领域的研究,Ji-Hoon Kim 是量子能源研究中心的研究员,也是本次超导样品合成工作的完成人。
学校官网:http://chem.korea.edu/index
早在1911年,荷兰物理学家卡末林·昂内斯(Heike Kamerlingh Onnes)就已发现,当温度降低至4.2K(约-268.95℃)时,浸泡在液氨里的金属汞的电阻会消失。但至今,超导材料都未获大规模应用,极端温度始终是材料进入超导状态的必备条件。
室温超导如果能实现,无疑会带来巨大突破。
2023年室温超导的报道与证伪
北京时间3月8日,由美国罗切斯特大学科学家Ranga Dias领衔的团队在美国物理学会3月会议上宣布,该团队研发的超导体(由氢、氮和镥组成的材料)在近环境压强(1Gpa,一万个大气压)下实现了室温超导。由于这一发现可能颠覆多个传统行业,给人类科学文明带来巨大改变,一时间全球科技圈为之震动。
1、中科院物理所的靳常青研究员团队:镥氢化物超导体(Lu4H23)室温不可能实现超导现象
2、中科院物理所的程金光研究员团队:重现颜色变化
但早在2020年,Ranga Dias团队就石破天惊地宣布,研发出一种新型含碳的硫化氢材料,可在室温下实现超导。但这种新材料提出了另一极端条件——267GPa(267万个大气压)的高压。如此高压的实现难度和成本,都远超极端温度。上述研究成果当年曾登上《自然》封面,最终却以撤稿结束。
对于本次室温超导的报道,接下来几天见分晓,此时此刻世界各大实验室都在做验证,让我们拭目以待!!!
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