" 室溫超導 " 再引熱議,最新進展來了!此前,美國羅切斯特大學的蘭加 · 迪亞斯團隊宣布,研發出一種在室溫和相對較低壓力條件下表現出超導性的材料。發布僅 8 天,南京大學團隊發表論文,表示基本證僞了蘭加 · 迪亞斯團隊的研究結果。
△聞海虎
南大團隊重複出類似樣品,未觀察到超導現象
3 月 15 日,南京大學物理學院的聞海虎教授和他的團隊在預印本網站 arXiv 上發布了他們在自己合成的類似材料樣本及實驗路徑下的重複實驗結果。預印本是指科研工作者的研究成果還未在正式出版物上發表,而出于和同行交流目的自願先在學術會議上或通過互聯網發布的科研論文、科技報告等文章。
聞海虎告訴現代快報記者:" 我們結果很明确,在這個樣品中沒有觀察到超導現象。" 超導電性是有和無的問題,沒有第三個可能性。超導指的是一些材料在低溫下具有非常特殊的性質:它們傳輸電流的時候沒有任何阻力,不會發熱,也就不會浪費能量。
論文中,聞海虎團隊表示:" 通過将壓力從 1 GPa 增加到 6 GPa,我們看到金屬行爲逐漸優化,但在 10 K 以下并沒有顯示超導性。磁化溫度依賴性顯示在 100 至 320 K 之間大緻爲平坦特征,并且磁化在 100 K 時随着磁場增加而增加,這些都不符合在 100 K 時的超導性質。因此,我們得出結論,在低于 6 GPa 的壓力下,氮摻雜的镥化氫中不存在近常溫超導。"
聞海虎說:"3 月 7 日,看到他們(蘭加 · 迪亞斯團隊)的研究結果後,立即着手了重複實驗,因爲覺得太重要了。剛好碰巧,所需的儀器、材料我們都具備,所以實驗樣品出來很快。當然這離不開我們同事和學生的刻苦工作。在有類似儀器(高壓合成,電和磁的測量)和原料儲備的前提下,這個重複實驗并不難。"
△聞海虎團隊得到的镥氮氫材料的光學顯微鏡圖像
據了解,蘭加 · 迪亞斯團隊給的制備樣品方案似乎有些奇怪,反應溫度過低,于是聞海虎團隊結合自己的條件,完全以新的方式進行合成并得到了镥氮氫材料。聞海虎說:" 材料的主結構是一緻的,三種元素都有,成分或許有一些不同。蘭加 · 迪亞斯團隊的文章裏沒有說清氮的含量是多少,因此我們的樣品在氮的含量上會有些差别,但我個人認爲這也許不影響實驗判斷超導性。"
△聞海虎團隊 3 月 15 日于 arXiv 上公布的文章題目及其摘要
已有三個中國團隊都有某種程度的重複實驗
實際上,在聞海虎團隊之前,已有中科院物理所的靳常青研究員團隊、程金光研究員團隊先後在預印本網站 arXiv 上發布了針對镥化氫化合物的重複實驗,迄今已有三個中國團隊以不同的方式在驗證這個結果,各有特色,但是常壓或低壓下室溫超導都沒有得到證實。
3 月 9 日,中科院物理所的靳常青團隊在預印本網站 arXiv 上發布了他們的重複驗證工作,其合成了兩種能在一定壓力下表現出超導性的镥 - 氫二元化合物,但最高轉變溫度遠低于室溫,所需壓力也超過了 100GPa。且靳常青團隊發現的镥氫化物超導體材料,含氫量要遠大于蘭加 · 迪亞斯團隊公布的材料。
中科院物理所的程金光團隊則更關注蘭加 · 迪亞斯團隊所展示的樣品顯示出的與衆不同的顔色。3 月 12 日,程金光團隊在預印本網站 arXiv 上發布了文章,稱觀察到氫化镥在 2.2GPa 及 4GPa 時的顔色轉變,與迪亞斯團隊發表的實驗現象相似,但始終沒能觀察到超導相變。值得注意的是,程金光團隊的材料并沒有摻雜氮。
那 " 室溫超導 " 是否還有希望?聞海虎告訴現代快報記者:" 我個人認爲是有希望的,還需要我們繼續探索。這個方向可以繼續做,不一定是镥氮氫材料,但富氫材料是有可能在低壓或常壓下達到室溫超導。另外,沿着高溫超導研究的思路,我們圈内稱爲‘強關聯效應’的思路,超導溫度也許可以進一步得到提高。"
現代快報+記者 孫蘇皖 綜合中國科學報、新京報、" 返樸 " 公衆号