第一篇韓國室溫超導材料論文中展示的LK-99材料（右上）。

就近日人們熱議的“若真立即能拿諾獎的‘韓國室溫超導材料LK-99論文’”，7月28日，南京大學(xué)物理學(xué)院教授聞?；⒔邮懿稍L(fǎng)的時(shí)候向澎湃科技表示，“真的很熱鬧，但也不奇怪的，因為這個(gè)事情很重要?！薄按蟛糠郑嶙h）人都不是做超導的?！薄拔覀冏屑毞治隽怂麄兊臄祿?，從三個(gè)方面——電阻、磁化和所謂的磁懸浮，都不足以說(shuō)明它是超導現象（材料）?！薄拔覀兣袛啵ㄋ^的超導）極有可能是個(gè)假象?！?/p>

從事高溫超導材料和物理問(wèn)題研究的南京大學(xué)物理學(xué)院教授聞?；?。

(資料圖)

對于重復實(shí)驗，聞?；⒈硎?，“其實(shí)我們都不想做，因為我們判斷它不像超導，后來(lái)也派了一個(gè)同學(xué)在做著(zhù)。國際上很多組都在重復。憑我們的經(jīng)驗看，（目前論文公布的數據）不足以說(shuō)明它是超導?！?/p>

是否真的存在一種材料能夠在常溫常壓下進(jìn)入超導狀態(tài)？

聞?；⒈硎?，不排除存在?！暗沁@是很遠大的一個(gè)目標，至于在我們有生之年能不能看見(jiàn)，不知道。所以現在韓國的結果出來(lái)，大家都很興奮。如果是真的，大家都很高興。但是目前的證據不足以證明它是超導材料?！?/p>

對于網(wǎng)傳中國科學(xué)院物理研究所復現了前述韓國科研論文的結果，聞?；⒈硎?，目前沒(méi)看見(jiàn)結果，即便是復現，也不能說(shuō)明它是超導材料，除非判斷超導的證據非常明確?！斑@個(gè)材料很容易（重復做出來(lái)）做到，我估計兩三天以后，比如下個(gè)星期，很多組都做出來(lái)（結果）了，（然后）馬上就能夠判斷是不是超導的?！?/p>

27日，中國科學(xué)院物理研究所微信公眾號回復相關(guān)留言稱(chēng)，“目前沒(méi)有完成相關(guān)實(shí)驗的消息，請以公開(kāi)發(fā)表的論文為準?！?/p>

立即能拿諾貝爾獎的世界首個(gè)室溫常壓超導材料？

7月22日7時(shí)51分，一篇題為《首個(gè)室溫常壓超導體》（The First Room-Temperature Ambient-Pressure Superconductor）的研究文章在預印本網(wǎng)站arXiv上公開(kāi)。

該論文由韓國高麗大學(xué)教授權永萬(wàn)（Young-Wan Kwon）上傳。

該論文的第一作者Sukbae Lee與第二作者金智勛（Ji-Hoon Kim）均為韓國量子能源研究中心（Quantum Energy Research Centre）的研究人員，但該公司的官網(wǎng)目前因訪(fǎng)問(wèn)人次過(guò)多被封鎖。

權永萬(wàn)是前述論文的第三作者。

“我們在世界上首次成功合成了在常壓下工作的室溫超導體（Tc≥400 K，127℃），其結構為改性鉛磷灰石（LK-99）?！鼻笆鑫恼路Q(chēng)，“臨界溫度 (Tc)、零電阻率、臨界電流 (Ic)、臨界磁場(chǎng) (Hc) 和邁斯納效應證明了LK-99的超導性”。

而在上述論文發(fā)表的2.5小時(shí)后，7月22日10時(shí)11分，同一主題的另一篇論文《超導體 Pb10-xCux(PO4)6O 在室溫和大氣壓力下的懸浮現象及其機理》（Superconductor Pb10?xCux(PO4)6O showing levitation at room temperature and atmospheric pressure and mechanism）也被提交至arXiv網(wǎng)站。與稍早前公開(kāi)的論文相比，后者被認為更嚴謹，對材料樣品的制備過(guò)程描述更為詳盡、充分，不過(guò)部分注釋還是韓語(yǔ)。

第二篇論文有6名署名作者，權永萬(wàn)被排除在署名作者之列，并被認為是因為“內訌”，才導致倉促上傳了兩篇論文。

第二篇論文由第三作者美國威廉瑪麗學(xué)院（College of William & Mary）的物理學(xué)研究教授金鉉德（Hyun tak Kim）上傳。該論文與第一篇論文有相同的第一、第二作者，但第二篇論文的其余三名作者是林圣妍（Sungyeon Im）、安秀敏（SooMin An）、歐根浩（Keun Ho Auh）。

前述兩篇論文的“主角”——LK-99，是一種銅摻雜的鉛磷灰石。其中，銅摻雜的比例在0.9-1.1之間。

“煉制”LK-99的材料的方法。

第二篇研究論文給出了它詳細的合成步驟，被網(wǎng)友戲稱(chēng)為“煉丹”：“第一步，通過(guò)化學(xué)反應合成黃鉛礦……；第二步，合成磷化亞銅晶體……；第三步，將黃鉛礦和磷化亞銅晶體研磨成粉末，并在坩堝中混合，然后密封入晶閘管中，真空度為10^-3托（torr，相當于毫米汞柱）。將裝有混合粉末的密封管在925攝氏度的爐子中加熱5-20小時(shí)。在此過(guò)程中，混合物發(fā)生反應，并轉化為最終材料?！?/p>

為表明實(shí)驗結果可靠，7月26日凌晨3時(shí)31分，金鉉德上傳了一則視頻，視頻顯示：將一個(gè)不規則的類(lèi)圓柱薄片放在磁鐵上方，可以明顯看到薄片一側翹起、懸空，呈“部分懸浮”。目前視頻瀏覽量已超73萬(wàn)人次。

此外，公開(kāi)資料顯示，前述研究人員早在2022年8月已為L(cháng)K-99申請了國際專(zhuān)利，并于2023年3月被授予專(zhuān)利。

韓國量子能源研究中心官網(wǎng)顯示，該公司的“總公司及企業(yè)附屬研究所位于韓國首爾市松坡區松路23街46-24號B1層。谷歌地圖2023年3月更新的街景圖片顯示，該地址為一棟四層平房，一樓是一家室內裝飾店。

不是真正的磁懸浮

聞?；F任南京大學(xué)物理學(xué)院教授、美國物理學(xué)會(huì )會(huì )士(APS?Fellow)，主要從事高溫超導材料和物理問(wèn)題研究，此前因高溫超導體磁通動(dòng)力學(xué)研究獲得國家自然科學(xué)二等獎，因在鐵基超導研究方面的貢獻獲得國家自然科學(xué)一等獎。

3月15日，距離美國羅切斯特大學(xué)教授朗加·迪亞斯（Ranga Dias）在美國物理學(xué)會(huì )年會(huì )上宣布發(fā)現高壓室溫超導材料并公布數據僅8天，聞?；ьI(lǐng)的團隊就公布重復實(shí)驗結果，推翻了迪亞斯等人的室溫超導研究結果，引發(fā)轟動(dòng)。

聞?；⒔淌趫F隊的前述研究結果5月11日在線(xiàn)發(fā)表在《自然》（Nature）雜志上：他們制備的氮摻雜的镥氫化物（又稱(chēng)镥-氫-氮化合物）沒(méi)有表現出近常壓室溫超導性。

2023年7月28日，聞?；⑾蚺炫瓤萍急硎?，前述論文及其視頻中展示所謂磁懸浮，看起來(lái)也不像真正的超導磁懸浮，“沒(méi)懸起來(lái)，還是（需要）有一個(gè)支撐點(diǎn)，所以它不是‘超導磁懸浮’，要么是一個(gè)鐵磁——有一點(diǎn)鐵磁性的材料構成的、一個(gè)假的看起來(lái)像磁懸浮的，或者是一個(gè)（含）有一點(diǎn)點(diǎn)抗磁性的材料，但不是‘超導抗磁’的一個(gè)懸浮。因為它跟超導的磁懸浮完全不一樣?！?/p>

“部分懸浮”的LK-99（下）。

聞?；⒏嬖V澎湃科技，判斷一個(gè)材料是不是超導材料，要看它能不能進(jìn)入超導狀態(tài)?！澳愕碾娮枰獪y的很好，要真正到0，然后磁化要真正測到邁斯納態(tài)，而不是說(shuō)看到一個(gè)負的抗磁信號，就說(shuō)是邁斯納態(tài)，因為有可能是測錯了，有可能是這個(gè)材料本身就抗磁?！?/p>

聞?；⒔忉屨f(shuō)，當進(jìn)入超導態(tài)的時(shí)候，超導材料不允許任何磁場(chǎng)進(jìn)入到體內，把磁場(chǎng)全排到體外，這被稱(chēng)為邁斯納效應。因為它要維持它內部電子形成的“有序社會(huì )”的干凈程度，因為它的電子兩兩配對，形成了新秩序，很“團結”，不希望磁場(chǎng)來(lái)破壞它們的“團結度”。

“但磁懸浮不是邁斯納效應?！薄叭绻莾H僅測一個(gè)像韓國論文中說(shuō)有抗磁，說(shuō)就是邁斯納態(tài)，未必的。有時(shí)候儀器會(huì )騙你，儀器本身會(huì )造成假象，人如果相信，人就被騙了，就認為是超導了，但是經(jīng)常做超導磁性質(zhì)研究的人知道怎么去辨別?！甭労；⒄f(shuō)。

人們非常期待科學(xué)家真的找到了室溫超導材料，但更多質(zhì)疑的聲音在出現。

美國人工智能公司OpenAI的聯(lián)合創(chuàng )始人兼首席執行官山姆·奧特曼（Sam Altman）發(fā)表評論稱(chēng)，“我非常想相信，但我認為我們對一個(gè)二磁體（diamagnet）過(guò)于激動(dòng)了?！?/p>

超導領(lǐng)域研究專(zhuān)家、加州大學(xué)圣地亞哥分校理系教授豪爾赫·赫希（Jorge Hirsch）談到韓國前述超導材料新論文時(shí)說(shuō)：“這不是超導。這是實(shí)驗性假象、一廂情愿的想法和糟糕的判斷（在最好的情況下）?！?/p>

據科技新聞媒體《新科學(xué)家》（New Scientist）26日的報道，牛津大學(xué)材料系教授蘇珊娜·斯佩勒（Susannah Speller）表示，現在說(shuō)這些樣品能夠超導，還為時(shí)尚早。她表示，當一種材料變得超導時(shí)，在許多測量中應該展現出明確的特征。但其中的兩個(gè)參數——對磁場(chǎng)的響應情況和一個(gè)被稱(chēng)為熱容的參數，前述論文沒(méi)有展示相關(guān)數據。

“如果真的是超導的話(huà)，它是什么機制？就是下一步的事情了。那么，這個(gè)材料里面的電子怎么配對的，溫度為什么那么高（也可以配對）？在科學(xué)上很有意思，但是第一步是先證明它是超導體?！?/p>

聞?；⒈硎?，高溫超導的機理問(wèn)題，目前也不清楚，也號稱(chēng)是諾貝爾獎級別的研究，“很多組在做這個(gè)方面”，“做清楚了，也是對科學(xué)的重大貢獻”。

聞?；⒔榻B，目前超導材料實(shí)際上已經(jīng)應用在很多產(chǎn)業(yè)了，比如核聚變研究的磁體、醫院內核磁成像的磁體、高頻濾波器、量子計算等等方面，都有應用。但這些用的都是使用低溫超導材料?！笆覝爻瑢谴蠹业囊粋€(gè)夢(mèng)想，如果實(shí)現的話(huà)，在剛才說(shuō)的這些應用方面會(huì )有一個(gè)大的進(jìn)步，降低運行成本等，所以是我們夢(mèng)寐以求的事情?！?/p>

怎么研發(fā)超導材料：中國的布局和發(fā)展

聞?；⒔榻B，在超導材料研究尤其是高溫超導領(lǐng)域，“我們國家是有布局的，看來(lái)中國科學(xué)家還是很?chē)乐?，不?huì )冒冒失失公布出來(lái)一個(gè)不可靠的東西?！?/p>

他介紹，國內研究超導材料和機制的主要研究機構包括中國科學(xué)院物理研究所，以及北大、清華、南大、復旦、中國科技大學(xué)、浙江大學(xué)等高校，都有一些不錯的相關(guān)的課題組。

27日，中國科學(xué)院物理研究所微信公眾號回復相關(guān)留言稱(chēng)，“目前沒(méi)有完成相關(guān)實(shí)驗的消息?！?/p>

“室溫超導可能都在做，中科院有一個(gè)意向性的支持，其他（機構）的課題組都朝這個(gè)方向在努力，當然第一步是高溫超導，然后盡可能地實(shí)現室溫，另外基金委、科技部的項目中也有資助?！?/p>

“中國科學(xué)家在這個(gè)方面還是處于比較前沿的狀態(tài)，比如說(shuō)高壓下的富氫材料，是高溫超導，但是需要高壓。那么其他高溫超導方面，較低壓力下最近中山大學(xué)做的工作是可靠的，突破了液氮溫度，但是到室溫的話(huà)，還是有距離。大家在朝著(zhù)這個(gè)方向去做，但是哪一天實(shí)現，不知道?！甭労；⒄f(shuō)。

對低溫超導材料，聞?；⒈硎?，很多材料在“常壓+低溫”下變成超導，并不奇怪?！盁帷笔且粋€(gè)破壞因素。高溫時(shí)，它不是超導態(tài)，隨著(zhù)溫度的下降，到低溫時(shí)，電子兩兩配對，形成一個(gè)“新社會(huì )”了，才進(jìn)入超導狀態(tài)?！八哉f(shuō)超導是一個(gè)狀態(tài)?！?/p>

對于高壓超導材料，聞?；⒈硎?，高壓可能導致材料產(chǎn)生一定的結構相變，在特定結構下，電子形成配對的穩定態(tài)，最終形成超導。

聞?；⒈硎?，研發(fā)、尋覓超導材料，各個(gè)課題組的科學(xué)角度不一樣，有各自的想法，但大方向一樣，比如元素周期表中哪些元素的可能性最大，其中哪些元素組合的可能性最大，不能太盲目，“你盲目地燒是不行的?！?/p>

聞?；⒔忉屨f(shuō)，要形成超導，“你要想辦法讓兩個(gè)電子要形成配對。通常金屬中電子是單電子傳導電流，所以它有電阻。那么你讓電子配成對以后，它形成一個(gè)新的電子有序態(tài)、一個(gè)有序社會(huì )，就是‘電子配對’社會(huì )。以前電子‘各自為政’，現在配成對，有次序，就會(huì )出現零電阻，也就是超導。那么如何導致兩個(gè)電子配對？可以是原子振動(dòng)的幫助，也可以是磁相互作用的幫助，大概是在這兩個(gè)主要思路下在進(jìn)行探索?！?/p>

他表示，自然界那么多種元素，兩兩混合，或者三種混合，形成的材料成千上萬(wàn)種材料?！澳憔鸵ニ伎?、篩選，還結合理論計算，最后看有沒(méi)有可能高溫超導?，F在的理論還不能夠盡量準確地描述，在這種情況下，只能夠按照感覺(jué)去做，所以，困難就在這兒?！?/p>

“沒(méi)什么特別的建議。努力工作，不要浮躁，然后得到真實(shí)的超導現象再報道。我覺(jué)得這是作為一個(gè)科學(xué)家應該有的工作態(tài)度?！甭労；⒄f(shuō)。

一個(gè)磁性材料立方體懸浮在超導體上方。美國橡樹(shù)嶺國家實(shí)驗室 圖

附論文鏈接：

1.https://arxiv.org/abs/2307.12008

2.https://arxiv.org/abs/2307.12037

3.https://sciencecast.org/casts/suc384jly50n

本文作者吳躍偉、孫雯雅、李瑞陽(yáng)，來(lái)自澎湃新聞，原文標題：《專(zhuān)訪(fǎng)｜聞?；⒄劇绊n國室溫超導論文”：不足以證明是超導，正重復實(shí)驗》風(fēng)險提示及免責條款 市場(chǎng)有風(fēng)險，投資需謹慎。本文不構成個(gè)人投資建議，也未考慮到個(gè)別用戶(hù)特殊的投資目標、財務(wù)狀況或需要。用戶(hù)應考慮本文中的任何意見(jiàn)、觀(guān)點(diǎn)或結論是否符合其特定狀況。據此投資，責任自負。

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