近日,一個韓國研究團(tuán)隊宣稱成功發(fā)現(xiàn)了世界上第一款室溫超導(dǎo)體LK-99,全球?qū)τ凇笆覝爻瑢?dǎo)”的關(guān)注迅速出圈,不僅科學(xué)界一片嘩然,還在多國社會層面引發(fā)熱烈討論,甚至影響到金融市場。
根據(jù)韓國團(tuán)隊的研究,在常壓條件下,127攝氏度就可以達(dá)到超導(dǎo)臨界點。該團(tuán)隊還提供了試驗的完整流程、各種證據(jù)。隨后,國際上多個研究團(tuán)隊開始重復(fù)實驗,嘗試合成LK-99,以復(fù)現(xiàn)韓國團(tuán)隊的實驗結(jié)果。
8月1日,華中科技大學(xué)材料學(xué)院常海欣團(tuán)隊在B站發(fā)布的實驗視頻稱,復(fù)現(xiàn)了韓國團(tuán)隊的磁懸浮實驗,且其樣品“懸浮”的角度比韓國團(tuán)隊的樣品角度更大,但尚未測定其樣品的電阻。昨天晚間,山東曲阜師范大學(xué)的實驗結(jié)果顯示,LK-99具有抗磁性,但未發(fā)現(xiàn)零電阻特性。北京航空航天大學(xué)的實驗結(jié)果也表明,沒有在LK-99上檢測到超導(dǎo)體。國外方面,美國勞倫斯伯克利國家實驗室在昨天宣布,在超級計算機(jī)的模擬結(jié)果下,從理論上證明制作LK-99“常溫超導(dǎo)”晶體的可行性。同一天,俄羅斯的科學(xué)家宣布成功制作出了LK-99晶體,并將其抗磁性特征發(fā)布在了社交媒體上。
“室溫超導(dǎo)”真的來了嗎?上海市高溫超導(dǎo)材料與應(yīng)用技術(shù)重點實驗室主任朱佳敏在接受看看新聞Knews采訪時表示,近期韓國研究團(tuán)隊公布的超導(dǎo)體極大概率不是室溫超導(dǎo)。因為超導(dǎo)要同時符合零電阻和抗磁性兩個條件,但是此次韓國團(tuán)隊發(fā)布的論文中,LK-99的電阻比銅的電阻還要大幾個數(shù)量級,實懸浮也不是超導(dǎo)的那種完全的抗磁懸浮。國內(nèi)外專業(yè)人士的重復(fù)實驗,大多數(shù)也只是在復(fù)現(xiàn)懸浮的現(xiàn)象而已,并不能從中讀取出超導(dǎo)的跡象。
就在國際上對這項室溫超導(dǎo)新突破的爭議聲接連不斷之際,韓國科研團(tuán)隊代表李碩裴昨天表示,該論文存在缺陷,是團(tuán)隊中的一名成員擅自發(fā)布的,目前團(tuán)隊已要求下架論文。與此同時,韓國超導(dǎo)學(xué)會成立了“LK-99驗證委員會”,檢驗該成果的真實性。截至目前,學(xué)會根據(jù)兩篇論文中提供的數(shù)據(jù)和已發(fā)布的視頻,宣布LK-99不能被稱為室溫超導(dǎo)體。
事實上,早在今年3月,室溫超導(dǎo)就曾掀起一波熱潮,當(dāng)時美國羅切斯特大學(xué)的物理學(xué)家迪亞斯及其團(tuán)隊宣布,他們已經(jīng)創(chuàng)造出一種可以在室溫條件下實現(xiàn)超導(dǎo)的全新材料。不過,由于該團(tuán)隊論文曾受到質(zhì)疑并撤稿,因此業(yè)界對其研發(fā)持有爭議,繼續(xù)觀望之中。
那么,超導(dǎo)到底是什么? 超導(dǎo)的全稱是超導(dǎo)電性現(xiàn)象,是指導(dǎo)體在某些特定條件下出現(xiàn)電阻為零的狀態(tài),而理想的超導(dǎo)材料往往還具有抗磁性的特性。我們經(jīng)常聽到的磁懸浮列車、核磁共振、金屬冶煉、軍用掃雷、可控核聚變……這些橫跨多個行業(yè)領(lǐng)域的前沿科技之中,核心部件都是超導(dǎo)材料。
不過,目前超導(dǎo)的特性需要在極低溫和極高壓的嚴(yán)苛環(huán)境下才能實現(xiàn),現(xiàn)有超導(dǎo)市場主要有低溫超導(dǎo)與高溫超導(dǎo),二者臨界溫度不同,其中臨界溫度較高的,即高于40K(零下233.15℃)的為高溫超導(dǎo)體,也就是說,即便被稱作“高溫”,也是個相對概念。“1986年,科學(xué)家首次發(fā)現(xiàn)高溫超導(dǎo)材料,將臨界溫度大幅提高,可以使用低價的液氮,極大地拓展了超導(dǎo)的應(yīng)用場景?!敝旒衙艚榻B,經(jīng)歷了30多年的發(fā)展,我國高溫超導(dǎo)行業(yè)已經(jīng)發(fā)展到了第二代高溫超導(dǎo)帶材,并實現(xiàn)量產(chǎn),中間經(jīng)過了非常漫長的過程。
中國科學(xué)院、上海微系統(tǒng)所超導(dǎo)電子實驗室主任尤立星在接受采訪時也表示,在此前高溫超導(dǎo)出現(xiàn)的時候,就已經(jīng)引發(fā)了一個巨大技術(shù)革命。而此次引發(fā)熱議的室溫超導(dǎo),是指臨界溫度高于高于300K(26.85℃)的超導(dǎo)體。室溫超導(dǎo)一旦取得突破,就將擺脫低溫的“枷鎖”,將帶來能源、交通、計算、醫(yī)療檢測等諸多領(lǐng)域的革命性變革,很可能開啟“第四次工業(yè)革命”,影響整個人類的生活。例如,醫(yī)院里面用的核磁成像裝置就將不需要用任何低溫制冷液體,使用價格非常便宜;大型高性能計算芯片或不再需要擔(dān)心低溫散熱問題,計算容量也會提高;可以用室溫超導(dǎo)體做出更安全更環(huán)保的磁懸浮列車和飛機(jī)。
那么,實現(xiàn)室溫超導(dǎo)離我們還有多遠(yuǎn)?該如何在追求科技創(chuàng)新的同時保持理性?在尤立星看來,這些年來,各國科學(xué)家其實已在一步步提高超導(dǎo)的轉(zhuǎn)變臨界條件,但相關(guān)研究還不夠充分、理論還不完善,或者說只能在某些特定情況下才有效。此前,多國也曾發(fā)布過“重大突破”,但它們大多都沒有通過同行的審議。即使在研究領(lǐng)域取得了一定突破,室溫超導(dǎo)技術(shù)距離現(xiàn)實應(yīng)用還有相當(dāng)長的路要走。朱佳敏也認(rèn)為,室溫超導(dǎo)確實是一個人類不想放棄的夢想,不過在目前這個階段還是要理性的去看待這個問題。
(看看新聞Knews編輯:彭曉燕 翟靜 陳昱卉)
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