每日經濟新聞 2023-12-21 09:57:42
每經編輯 畢陸名
由韓國科研團隊率先公開、宣稱能室溫超導、被認為已經“涼涼”的LK-99材料有新發現?
這款宣稱全世界首款室溫常壓超導材料是一種銅摻雜的鉛磷灰石,成分為Pb10-xCux(PO4)6O。
據澎湃科技12月21日報道,12月20日,華南理工大學物理與光電學院教授姚堯向記者表示,“我們看到了(銅摻雜磷酸鉛、LK-99樣品)非常明確存在超導相的證據。”
圖片來源:預印本網站arXiv截圖
相關論文已于上周六(2023年12月16日)上傳到預印本網站arXiv上,目前已對外公開。前述論文的標題是《銅代鉛磷灰石低場微波吸收的奇異記憶效應》(Strange memory effect of low-field microwave absorption in copper-substituted lead apatite),一共9位署名作者,分別來自華南理工大學發光材料與器件國家重點實驗室、中南大學、電子科技大學等單位。姚堯表示,非凡的結論需要非凡的證據。室溫超導體是很多人的夢想,但很可能首先需要一個范式的革命,比如測量方式。之前用在低溫下的設備和測量辦法,不見得在常溫下能用。
該論文稱,研究人員在銅代鉛磷灰石樣品中觀察到了相當大的低場微波吸收(LFMA)磁滯效應。在外加磁場下持續旋轉樣品,這種效應會減弱,兩天后會自發恢復。這表明它具有玻璃特征,排除了任何鐵磁性的可能性。這種效應可能歸因于超導邁斯納相與渦旋玻璃之間的轉變。
姚堯表示,實驗團隊進行了非常全面的研究。超導是一個很大的概念,除了零電阻和完全抗磁的邁斯納(Meissner)效應,“渦旋玻璃”也是超導相的一部分。人們現在把超導體分為三種狀態:純的邁斯納態、渦旋玻璃態(或稱混合態)、正常態。“我們的主要做的工作是去看它的玻璃相隨著磁場的變化、溫度的變化,會有什么樣的一些效應。”“我們現在的結果是明確指向這個材料當中存在超導相。”
姚堯同時表示,其實驗團隊目前燒制獲得的“銅摻雜磷酸鉛”LK-99樣品中,超導成分的含量相對低,尺寸大概在納米級,尚未實現室溫超導。姚堯表示,研究團隊將繼續改進合成工藝,預計當前述樣品的尺寸增加微米級時,其轉變溫度可能會進一步提高。
對于具體改進的合成工藝和實驗細節,姚堯表示,暫時保密,“韓國團隊論文中也沒有公布所有工藝和細節,大家都在嘗試”。其預印本論文尚未正式投稿,目前公布出來供大家討論。
圖片來源:視覺中國
據媒體12月13日報道,韓國超傳導低溫學會驗證委員會13日在線發布白皮書稱,在綜合考量原論文數據和國內外再現實驗研究結果后認定,完全沒有證據可以證明LK-99是常溫常壓超導體。
驗證委指出,此前公開的兩篇LK-99相關論文中提出的電阻和磁化率測定值等數據均未能體現超導體的“零電阻”和“邁斯納效應”(即超導體對外部磁場的排斥現象)特征。
驗證委還指出,根據LK-99相關論文作者提出的方法,在首爾大學等韓國8個研究所進行的再現研究中,均未能在常溫或低溫環境下再現超導。
自韓國室溫超導的論文7月22日發表以來,已過去了近四個月。從論文剛發時全球矚目的吃瓜狂歡,到故事不斷被曝“內訌”的韓國研究團隊,從無數專業民間團隊紛紛上手的復現熱潮,再到一個月之后久無定論熱度漸弱,簡直就是一場跌宕起伏、又極富戲劇性的科學狂歡盛宴。
據科技日報10月29日消息,荷蘭代爾夫特理工大學的量子物理學家首次證明,使用超導體控制和操縱芯片上的自旋波是可能的。磁鐵中的這些微小波可能會在未來提供電子產品的替代品。這項研究發表在《科學》雜志上,主要為物理學家提供了關于磁鐵和超導體之間相互作用的新見解。
上述研究相關負責人稱,由于自旋波可以成為電子產品節能替代品的有前途的基石,科學家們多年來一直在尋找一種有效的方法來控制和操縱自旋波。理論預測金屬電極可以控制自旋波,但物理學家直到現在才在實驗中看到這種效應。研究團隊的突破在于,如果使用超導電極,確實可以正確控制自旋波。
公開資料顯示,超導材料又稱超導體,存在三大基本特性——零電阻、完全抗磁性、量子隧穿效應。由于這些特性,超導材料在所有涉及電和磁的領域都有用武之地,包括電子學、生物醫學、科學工程、交通運輸、電力等領域。
每日經濟新聞綜合澎湃科技、第一財經、科技日報
封面圖片來源:視覺中國
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