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中科院等发现新疑似室温超导材料

作者表示对结果很有信心
2024-01-05
来源:量子位

室温超导又又又来了?

就在这两天,来自中科院、北科大、华南理工等机构的大佬们(网名“导派大集结、真可爱呆、洗老师、关山口、火机仙人、青蛙、陈老师”等)发布最新联合研究成果:

铜代铅基磷灰石在室温附近可能存在迈纳斯效应(超导特征之一)。

也就是疑似有另一种室温超导材料成为希望。

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据了解,所涉样品来自不同单位,用了不同的合成方法,测试也是用的不同实验室和方法,但得到的结果却高度统一。

消息一出,大伙又沸腾了。相关话题迅速登上知乎热搜第三名。

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眼看导派和寄派大战一触即发?作者本人们也相继下场回应,好不热闹。

这就带大家前往第一吃瓜现场。

铜代铅基磷灰石,新的室温超导?

先来看论文主要内容。

主要发现如下:

1、在室温以下的铜代铅磷灰石(CSLA)中,作者观察到在25 Oe磁场下有抗磁直流磁化现象,并且在零场冷却(ZFC)和场冷却(FC)测量之间出现显著的分叉。

2、当磁场增加到200 Oe时,其性质变为顺磁性。

而后在冷却过程中出现了一种玻璃态记忆效应(100K左右的拐点)。

3、在250K以下,检测到了典型的超导磁滞回线(也就是下图d中的钻石曲线,标准超导材料的标志之一,不太对称是因为玻璃态记忆效应),以及磁场正向和反向扫描之间存在不对称性。

4、作者最终结论是:

实验表明,在室温下,迈斯纳效应可能存在于这种材料之中。

这是他们在室温下测得的M-H回滞现象。

注意是“可能”,再加上论文标题中也用上了“possible”、“near”,看得出作者的态度比较谨慎,并未断定超导一事。

知乎网友@momo给了一个相对好理解的总结:

总的来说,这篇研究就是通过M-T曲线和磁滞M-H环的双重研究,调查了CSLA中的抗磁性,这种现象可以在高达250K的温度中观察到。而鉴于在300K以上的零场冷却和场冷却分叉现象,作者认为仍有很大机会观察到室温下的超导性。

不过唯一的问题是样品中的信号非常微弱,需要进一步合成更多活性成分的可扩展样品,然后继续验证(作者也在论文中提了)。

知乎网友@芝了(香港科技大学凝聚态物理博士后)也指出:

抗磁信号弱可能与超导体积分数很小有关,并需要排除是否为样本杆的抗磁背底问题。

对于整个发现,看好者不少;至于质疑声,当然也有。

例如中科院电工研究所副研究员张子立就发表知乎文章表示:

由于磁化率数据不匹配,在这么弱的信号里,要表达千分之一是来源于超导相,仅仅凭借这么一幅图,远远不够。

再加上他认为M-T曲线也有“剩磁”这一不合理现象,所以不认为这是迈斯纳效应的有效证明,具体还得进一步证明。


作者亲自回应:对测试结果很有信心

在相关知乎话题下,好几位作者亲自进行了回应。

首先是“洗芝溪”即华南理工大学姚尧教授,他先承认“信号确实比较差,比韩国LK-99还小一个量级,超导体积分数大约就是千分之五左右”。

进而表示这是因为样品量本来就少,还分了一部分去做EPR(检测微观磁性)。


对于测试结果,他表示充满信心,因为转变温度、临界磁场,都跟微波测试的数据能交叉印证、相互自洽。

最重要的是,样品来自不同单位,不同的合成方法,测试是在不同实验室不同的人操作,测试方法也完全不同,得到的结果却高度统一。

末了他还吊了一把大伙的胃口:

除了本文的迈纳斯效应,还有很值得的东西且已在按部就班的安排之中。

至于具体是啥,从洗老师回应张子立的质疑来看,可能是视频。


其次是“真可爱呆”,TA分享了发现过程,看起来整个发现主打一个偶然。

用本人的话来说,主要是“EPR测试,加洗老师独门手艺,从即将去垃圾桶的样品里,然后就找到了迈斯纳”。


另一网名为“火机仙人”的作者则补充道:

这篇论文解释了韩国人为什么在25Oe测的ZFC-FC。

以及他认为高临界温度和低压力两个条件都完美了,缺陷显然在磁场。


而网友看完他的解释,则兴奋地表示有缺陷反而提高了研究的真实性。


最后,北京科技大学材料物理陈宁老师则非常诚恳地表示:

对于研究中的争议、奇怪的现象,各方可以充分发表自己的观点,不必马上下结论,可以看看别人的新成果。

而他认为:

总的来说,这篇文章还是一个里程碑所在,但它并非宣告导派胜利的标志,而是大家一起积极重视这类体系的结构和性能关系的起点。


这次,你怎么看?



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