两周前,一则关于室温超导的消息在物理学界引起轩然大波。 来自罗彻斯特大学的兰加迪亚斯(Ranga Dias)团队宣称,他们找到了一种由镥-氮-氢(Lu-N-H)构成的新材料,在1GPa压强下实现了零上21℃(294K)的室温超导。消息一出,不少专业人士深表怀疑。 近日,多个中国团队先后在预印本网站上发布了针对镥化氢化合物的重复实验,发现了不同的结果。室温超导新成果或已被光速证伪? 兰加·迪亚斯 图源:罗切斯特大学 争议缠身的“室温超导” 北京时间3月8日,一则关于室温超导的消息刷遍全网。 在美国拉斯维加斯举行的物理学术会议上,罗切斯特大学的兰加迪亚斯教授宣称:他们在1GPa压强下实现了零上21℃(294K)的室温超导。随后,这一成果在《自然》杂志上发表。 消息一出,立即引发了全球热议。不过,不少专业人士持谨慎甚至怀疑态度。 3月9日,中国科学院物理研究所研究员靳常青和伊利诺伊大学香槟分校的戴维塞珀利在《自然》上,联合刊文《对室温超导性抱有希望,但仍存在疑虑》。 次日,中科院物理研究所研究员罗会仟撰文表示,论文的数据结论令人困惑。更让人匪夷所思的是,传统金属氢化物超导体样品为黑色,而这个材料在常压是蓝色的小晶体,加压之后会变成粉色,最后变成了红色。 中国科学院物理研究所研究员孙力玲则在直播分享中指出,判断材料是否为超导体的关键指标包括零电阻和抗磁性。迪亚斯的论文称,由于测量仪器漂移,他们拟合数据、减去误差后,样品的数据接近零电阻。 “我们做超导实验时,几乎没见过仪器漂移的情况,如果实验数据显示样品并非零电阻,一定是样品本身或其他问题,而不会是仪器的原因。”孙力玲说。 事实上,三年前,迪亚斯也曾宣称在15℃温度、267GPa压强条件下,实现了“室温超导”。相关成果发表于2020年10月,刊登在《自然》杂志,同样引起了轩然大波。后因饱受质疑、无法复刻实验,这篇论文被《自然》强制撤稿。 相同的团队、相似的质疑,无怪乎不少专业人士深表怀疑。 Lu-N-H超导体温度-压力相图和压力下的颜色变化 图源:自然 难以复刻的实验结果 迪加斯团队的论文上线后,不少科研团队开展了相关实验。 在论文中,迪亚斯团队表示,将镥化氢化合物中的部分氢换成氮,即可在1GPa、20℃的最高转变温度下测量到超导。 南京大学超导物理和材料研究中心主任闻海虎接受媒体采访时表示,由于实验条件友好,复刻实验并不难,难点在于信号测量和数据分析。 得益于多年的积累,3月9日,中科院物理所靳常青团队率先发表了实验结果:镥氢化物的确是一种超导材料,只不过它需要在较高压强、极低温度下实现,如218GPa和-202.15 ℃。此外,如果降低压强,镥氢化物需要在更低的温度下,才能转变为超导体。 中科院物理所程金光团队更关注样品与众不同的颜色。通过实验,他们让深蓝色的氢化镥在约2.2GPa时变成粉红色,在约4GPa时又变成亮红色。然而,这种材料被加压到7.7GPa,温度降低到-271.65℃,仍然没有转变为超导的迹象。 不过,这种材料并没有掺杂氮,严格来说,它并不算是对迪加斯团队工作的完整验证。 闻海虎团队则自主制备了结构几乎一致的镥氮氢材料样品。在-263.15℃至46.85℃的温度范围内,他们对其进行了零电阻和抗磁信号的测量,均未发现超导现象。即便将压力提升到了迪亚斯声称最低压力1Gpa的6倍,也未复现出迪亚斯原本的实验结果。 室温超导,究竟是颠覆,还是骗局?这个问题的答案,需要更多证据和重复性验证来回答。未来,有关的验证论文将会相继发表,让我们拭目以待。 潮新闻 记者 谢履冰 (来源:潮新闻) |