舉世矚目的室溫超導再次出現轉折,韓國研究團隊要求論文撤稿。
第一篇論文的一作李碩裴(Sukbae Lee)接受韓聯社采訪時表示:
論文系權英完(Young-Wan Kwon)教授未經其他作者允許情況下擅自上傳,團隊已向 arXiv 申請撤稿。
在同一篇采訪的最後,李碩裴還透露:
已将總結完善後的研究結果投給正規學術期刊,很快就會接受同行評審驗證。
與此同時,另一篇 6 人合著但權英完已不在作者列表的論文,卻剛剛更新了版本。
除了修正格式轉換産生的小錯誤外,還新增了另一個樣本的測試結果。
總之,事情并不簡單。
但抛開這邊韓劇式抓馬,全球各團隊的材料複現和理論驗證,也都有了新進展。
實驗一邊,B 站華科團隊、知乎 " 半導體與物理 "分别上傳了樣品半磁懸浮現象視頻。
理論一邊,中科院沈陽所與美國勞倫斯伯克利國家實驗室又分别發表了支持 LK99 可能存在超導效應的理論研究。
甚至還有網友上傳了一段完全磁懸浮演示視頻,但來源未知且未經驗證。
有人根據視頻中的字母猜測可能來自比利時根特大學。
接下來,挨個看看這些進展的細節。
B 站、知乎均有複現視頻發布
昨天下午,B 站賬号關山口男子技師發布驗證視頻,并宣布:
華中科技大學材料學院博士後武浩、博士生楊麗,在常海欣教授的指導下,成功首次驗證合成了可以磁懸浮的 LK-99 晶體,該晶體懸浮的角度比 Sukbae Lee 等人獲得的樣品磁懸浮角度更大,有望實現真正意義的無接觸超導磁懸浮。
從視頻中可以看出,顯微鏡下樣品随着磁體的靠近和遠離,不停地倒下或立起,無論 S 極還是 N 極都有效,即排斥和磁極無關,顯現出抗磁性。
晚 8 點,知乎賬号半導體與物理也更新了測試視頻,并表示 " 抗磁,半懸浮 ",與華中科大團隊測試結果基本一緻。
但驗證抗磁性還不能完全證明兩個團隊制備的樣品具備超導特性,更關鍵的驗證在于測量電阻。
△" 微納加個 " 應爲 " 微納加工 " 的筆誤
但華中科大團隊表示,目前隻有一小片成功樣品,而測量電阻會破壞樣品,正在緊急趕制第三批。
材料有了初步複現結果的同時,理論驗證也出現新的突破。
第一性原理計算 LK99 電子結構
中科院沈陽所與美國勞倫斯伯克利國家實驗室分别發表論文,用第一性原理計算分析了 LK99 材料的電子結構。
兩篇論文結論相似,都爲 LK99 材料可能存在的室溫超導效應提供了理論支持。
但兩項研究具體方法又略有區别,可以互爲補充。
兩篇論文都采用了密度泛函理論(DFT,Density functional theory )工具 VASP,分析 LK-99 母體化合物鉛磷灰石以及摻雜銅之後的電子結構。
不同之處在于,中科院沈陽所分析了 LK99 原論文提出的 Pb ₁₀ ( PO ₄ ) ₆ O,美國團隊選擇了另一種 X 射線衍射方法産生的變體 Pb ₁₀ ( PO ₄ ) ₆ ( OH ) ₂。
兩篇論文都指出,在摻雜銅之前母體化合物是絕緣體。
摻雜銅之後替代了一部分鉛,會導緻體積收縮,進而産生全局的結構重構,并在費米級附近出現平坦能帶。
平坦帶與超導關鍵參數電子态密度有關,是實現超導的重要特征之一。
此外,中科院沈陽所論文還在平坦能帶附近觀察到了 4 個範霍夫奇點(Van Hove singularity)。
範何夫奇異點的存在通常預示着材料可能會發生磁性、電荷密度波或超導等電子相變。在高溫超導研究中,有人認爲超導配對就發生在這些奇異點附近。
最後,中科院沈陽所論文還計算了摻雜金、銀、鎳、鋅元素的情況,其中摻雜金與銅的結果接近。
One More Thing
實驗和理論研究都出現突破,也把室溫超導話題擡上了新的高度。
雖然還沒有完全得到驗證,也有不少人開始暢想這種材料應用後帶來的影響。
著名蘋果公司分析師郭明錤發文表示" 常溫超導若實現,iPhone 可匹敵量子計算機 "。
華中科大驗證視頻:
https://www.bilibili.com/video/BV14p4y1V7kS/
" 半導體與物理 " 驗證視頻:
https://www.zhihu.com/question/613850973/answer/3136586869
未知來源完全磁懸浮視頻:
https://twitter.com/VasutTomas0423/status/1686423440214118400
中科院沈陽所論文:
https://arxiv.org/abs/2307.16040
美國勞倫斯伯克利國家實驗室論文:
https://arxiv.org/abs/2307.16892
韓聯社報道:
https://v.daum.net/v/20230728182738637