量子能源研究所：127度下出现超导现象
超导体取代大规模语言模型成网络上的新关键词
海外学界进行复现实验，出现不同结果
韩国学界组成验证委员会分辨真伪
韩国研究团队最近发表论文称，开发出在常温常压环境下实现超导的材料。该论文一经发表便轰动国际科学界。
随着“理想物质”可能被开发出来了的消息的传播开来，超导体成为了网络上的新关键词。技术专门媒体《连线》报道称，在社交媒体推特(现称为“X”)和论坛“reddit”上，像ChatGPT一样的大规模语言模式(LLM)消失，凝聚物质物理学(超导体)成为新明星，线上博彩市场也活跃起来。
相关研究人员在社交媒体上纷纷发表自己的解释、评价和预测,股市上相关企业的股票出现动荡等过热现象,韩国相关学会在论文发表10多天后开始了验证工作。
超导体是指电阻为零的现象。 电阻随温度的降低逐渐降低，到一定温度时会直接消失。 如果电阻消失,就可以实现无能源损失地发电,因而在能源利用上可能会发生革命性变化。 超导体除了这些之外,还具有抗磁特性。 这种特性可以使磁体浮在空中,可用于磁悬浮列车或真空列车(超高架)、精密测量仪、核聚变炉等广泛领域。
但目前只有在极低温（零下100度以下）、超高压（常压的10万倍以上）状态下才能实现超导现象。 因此,只有具备极低温设备的核磁共振成像(MRI)或量子计算机等极其有限的领域才使用超导体。世界上有很多科学家都投入到常温超导体研究之中，但仍然是未解的课题。
论文内容是？……“20多年研究的结晶”
韩国研究团队于上月22日在“arXiv”网站上发表了2篇在常温下出现超导现象的超导体相关论文。该网站是尚未经过其他科学家研究、即上传未经学界验证的论文的地方。
量子能源研究所代表李锡培（音）等以该公司研究人员为主轴,汉阳大学名誉教授吴根镐、韩国电子通信研究院(ETRI)出身的金铉卓博士等被登载为作者。
韩国研究团队在论文中表示,确认了“变性的铅-磷灰石”结晶结构“LK-99”的深灰色物质在临界温度127度(400K)时产生电阻消失的超导现象。这意味着在临界温度以下的常温下也实现了超导现象。 该物质是将黄铅矿（氧化铅和硫酸铅的混合物）和磷化铜在925度的高温下烤制5~20小时制成的，表现出超导现象的2个主要特征，即零阻力和磁悬浮能力。
研究人员介绍说，在以铅为基础的磷灰石（Apatite）结构中，每10个铅原子中就有1个被铜取代，体积稍微减少（0.48%）引发了超导现象。 黄铅矿是将氧化铅和硫酸铅以1:1的比例混合，然后在725°C下反应24小时，磷化铜是将铜和磷粉混合后在550°C下反应48小时获得。
研究团队在论文致谢部分中表示，发现常温超导体是以90年代高丽大学化学系名誉教授崔东植（1943~2017）提出的理论为基础，经过20多年的研究得出的结果。据悉,研究组还向国际公开学术杂志《应用物理学快报-材料》（APL Materials）提交了论文。量子能源研究所是曾与崔东植教授合作的研究者们于2008年创立的企业。
只有一边悬浮空中地超导体……是因为样本不完整?
美国国家阿贡实验室的迈克尔·诺曼（Michael Norman）博士在国际学术杂志《科学》上指出了研究团队使用的材料的三个问题。 据诺曼博士介绍，与铜混合前的磷灰石基本上是非导电性矿物，不能成为制作超导体的好材料。 再加上铅和铜原子的电子结构相似,因此即使铜原子代替部分铅原子,电子特性也不会发生太大变化。他还指出,铅原子较重也是影响超导现象的障碍因素。
澳大利亚昆士兰理工大学材料科学高级研究员马武贝·沙瓦吉（音）在《The Conversation》上发文称：“虽然提出了像样的理论，但没有给出明确的实验证据。论文中提出的数据似乎不是决定性的”。
在研究团队公开的视频中也没有完全体现出被称为“迈斯纳效应”的磁悬浮能力。研究团队在磁铁上放置了LK-99碎片,进行了超导现象实验,但是只有一侧边缘浮在磁铁上,另一侧边缘仍然附着在磁铁上。参与研究的金贤卓（音）博士（现威廉与玛丽学院研究教授）在接受《新科学人》采访时表示：“这是因为样本不完整。虽然两篇论文都提出了类似的测定值,但一篇论文包含了很多缺陷,未经自己的允许就公开在了‘arXiv’网站上。”
沙瓦吉表示：“虽然实验样本可能不完整,但此时说这是常温超导体的有力证据还为时过早。”
完全复刻的话，会再现超导现象吗？
辨别常温超导体的真伪的关键在于，其他研究人员完全复现韩国研究团队提出的合成方式，能否出现超导体的特性。
海外科学家开始在“arXiv”网站上发表相关讨论或试验结果。
美国劳伦斯伯克利国家实验室研究员西尼德·M·格里芬(Sinéad M. Griffin)1日发表论文称,利用超级计算机模拟LK-99的结构,结果显示,预计在比现有超导体更高的温度下会出现超导现象。但中国北京航空航天大学研究人员表示，通过合成LK-99进行实验，没有发现磁悬浮能力。印度科学家也表示，没有出现超导特性。
中国华中科技大学研究人员公开了复现LK-99晶体结构，确认抗磁性特性的视频。 但是没能展现出超导体的特性——空中悬浮的样子。曾研究过超导体的乔治亚理工学院物理学研究尹福元（译）在自己的Facebook上主张：“中国研究人员共享的视频中使用的物质很有可能是强磁性的，而不是抗磁性的。”
金贤卓博士对《新科学人》表示：“同行评审和期刊刊载工作结束后，将帮助所有想要制作LK-99进行试验的人。”
据《连线》推测,由于LK-99制造较为简单,包括非专家团体在内,已有数十个小组正在公开或非公开地进行复现工作。
超导学会：不能称其为常温超导体
韩国科学家也开始行动起来。韩国超导低温学会（会长崔京达）决定成立以首尔大学教授金昌荣（音）为委员长的“常温超导验证委员会”。学会2日表示，本来想观察韩国国内外研究机构按照正常程序进行的验证结果,但在过去数天里韩国内外对结果的真伪有很多争议，而且追加了其他未被同行研究人员验证的主张，因此组成了验证委员会。
目前学会暂时持否定态度。 学会发文表示，以两篇论文中的数据和公开的影像为基础进行判断时,不能称其为常温超导体。学会的方针是，如果量子能源研究所提供试片（物质样本），将与首尔大学、成均馆大学、浦项工大等共同参与验证并进行测定。
据学会透露,成均馆大学量子物质超导研究团队、高丽大学超导材料及应用研究室、首尔大学复合物质状态研究团等也在进行复现LK-99的研究。
培养出10多名诺贝尔物理学奖的“蓝海”
超导体是世界科学界的“蓝海”研究领域,此前先后5次获得诺贝尔物理学奖的科学家超过10人。
超导体的发现和开发已有110多年的历史。 1911年荷兰物理学家海克·卡末林·昂内斯（Heike Kamerlingh Onnes）用液体氦气将水银冷却至零下269度后，首次发现电阻突然消失。他因此获得了1913年诺贝尔物理学奖。
此后,科学家们发现了在更高的温度下引起超导现象的物质。 1957年，美国科学家成功地从理论上说明了超导现象（BCS理论），1986年瑞士科学家发现了具有零下238度（绝对温度35度）临界温度的第一个高温超导体。 在绝对温度30度（零下243度）以上的温度下，出现超导现象的物质被归类为高温超导体。这两项成果分别获得了1972年和1987年的诺贝尔物理学奖。 到目前为止，超导现象实现的最高温度是零下23度。
光荣的背后也有阴暗。美国罗切斯特大学教授兰加·迪亚士(Ranga Dias)研究团队2020年在国际学术杂志《自然》上表示，开发出了在15度、100万气压下实现超导的物质,但被同行学者接连指出其不可能再现,《自然》于2022年撤销了论文。
迪亚士教授今年3月再次在《自然》上表示，开发出了在21度下实现超导的新物质(镏、氢及氮化合物)。但是对以前事件有印象的科学家们再次提出质疑。
韩国研究团队最近发表的论文是奔向诺贝尔奖的荣耀，还是又一次止步在学界验证门槛前，不久后即将发表的同行评审结果备受关注。
*论文信息
https://doi.org/10.48550/arXiv.2307.12008
The First Room-Temperature Ambient-Pressure Superconductor
https://doi.org/10.48550/arXiv.2307.12037
Superconductor Pb10?xCux(PO4)6O showing levitation at room temperature and atmospheric pressure and mechanism
郭鲁弼 高级记者
