文章來源｜新智元
室溫超導復現實驗，徹底進入大爆發期！
就在今天深夜一點多，東南大學物理學教授孫悅發出的B站影片，再次掀起全世界網友們討論的狂潮。
影片中，孫悅教授表示，團隊在110K（-163°C）溫度以下的常壓條件下，成功觀測到了LK-99的零電阻。
這是一個很重要的證據，證明LK-99可能存在超導電性。
不過，孫悅教授也強調稱，目前的結果並不能證實LK-99就是室溫超導，具體還需要進一步的探索和測量。
雖然只是邁出了一小步，但絲毫不耽誤B站網友們再次激動地衝進彈幕區合影打卡。
與此同時，這項研究也再次登頂國外知名論壇熱榜。
華南理工大學物理學教授「洗芝溪」對此的評價是——「東南大學的結果非常震撼，甚至比前天華科大的結果還要震撼。」
就在8月1日，華科大團隊已經發現了LK-99材料的抗磁性。
也就是在同一天，中國科學院金屬研究所瀋陽材料科學國家研究中心和美國勞倫斯伯克利國家實驗室也都透過理論計算，間接證明了LK-99可能有超導性。
這四個研究結合來看，韓國團隊研究的置信度似乎又變高了很多。
而如果在大量雜質及常壓條件下，就能在110K觀測到0電阻，那麼只要再提高純度/增大壓力，或許有望得到真正的「室溫超導」材料！
如今看來，韓國團隊的研究很可能讓人類歷史提前到達了躍遷點，如果這次點對了科技樹，我們的想象力已然可以衝出地球、奔向宇宙了。
首次在110K以下觀測到LK-99零電阻現象
這項工作由侯強、魏偉、周鑫三名學生，以及孫悅教授和施智祥教授共同完成，並且已經上傳到了arXiv上。
論文地址：https://arxiv.org/pdf/2308.01192.pdf
實驗中，團隊共測量了6塊樣品，但只在一塊樣品中測量到了零電阻的現象。其他樣品表現出的大多數是半導體的行為。
對於測出零電阻的樣品，團隊也測量了邁斯納效應（即完全抗磁性），但並沒有觀察到該效應。
據此，團隊猜測：如果樣品中的零電阻現象是超導造成的話，那麼它超導的組分還是比較低的。
「零電阻」出現了？
可以看到，從300K開始往低溫測樣品的電阻，通的電流是1mA。
團隊表示，因為樣品本身有點脆，想做成規則形狀的話比較難。因此為了節約時間，就把樣品調成了一個不規則形狀，用四引線法進行了電阻率測量。
可以看到，在高溫下，樣品表現出了一些半導體的特性。
而隨著溫度逐漸降低、達到110K時，樣品的電阻基本上降到了0。
具體來說，此時的電阻大約在10^-5到10^-6歐姆，在1mA電流下，此時的電壓值大概在10^-8或10^-9伏特，這已經是所用測量儀器PBMS的極限了，所以可以認為觀測到了零電阻。
而在250K左右出現了一個很奇怪的電阻下降現象，目前原因還未知，孫悅教授推測說可能是電機做得不夠乾淨。
右圖是加了磁場後對樣品的超導轉變進行了測量。
可以看到，在磁場下，樣品的超導轉變比較穩定，轉變溫度只有一點點變化。
不過也可以看出，樣品在磁場下的超導轉變也有一些奇怪。
比如在低場的時候，隨著磁場增加，樣品的超導轉變區域會更趨向於低溫區。
但在9特斯拉和7特斯拉時，這個區域又往高溫區回來了一點，原因還無法解釋。
LK-99樣品純度高於韓國團隊
下圖是X射線衍射結果，左邊測量的是兩種前驅物，右邊測量的是團隊做出的四個樣品。
對比後可以發現，樣品的X射線結果和韓國團隊的非常吻合。
仔細看下圖中，
華工大佬：結果震撼人心
華南理工大學「洗芝溪」表示，之所以說這次東南大學的結果甚至比前天華科的結果還要震撼，是因為現代磁性測量儀器靈敏度很高，能測到非常微小的磁訊號。
然而測出電阻訊號，卻需要樣品連續均勻、電極做得很好、表面未氧化等諸多條件，測量難度大得多。
因此，想要測出零電阻，過程非常費時費力，東南大學團隊這麼快就測出來，簡直出人意料。
「洗芝溪」表示，這次東南大學實驗資料的質量非常高，清晰地展示了電阻下降到0的全過程。
可以說，110K的轉變溫度，已經遠超預期了。第一個拿到諾獎的銅氧化物材料，轉變溫度也不過二十多k。
至於6個樣品只有1個測出了零電阻，應該是因為樣品不均勻，摻雜比例的變化幅度比較大。
PPMS的儀器測量精度也無需糾結，測到了零電阻，那就是零電阻。
而且，電阻溫度降低，如果能有三四個數量級的下降，就可能存在超導了，而東南大學的結果甚至還要更好。
或許從今天開始，我們對於室溫超導的想象，可以再狂野一點。
而這一振奮人心的結果，也間接說明，韓國團隊資料造假的可能性幾乎為0了。
知名UP主「圖靈的貓」也分析稱，這次實驗基本證實了第一篇論文不是無稽之談。對IBS理論和BRBCS理論都有一定支撐，甚至可追溯到上個世紀的蘇聯。
此外，知友「ALLBLUEandgrey」表示：110K應該在現有的常壓超導中也是不錯的水平了，雖然沒有超過現有的最高溫度（135K/138K）。
甚至，已經有網友暢想：人類以後再也不用捲了！
美國研究中心：資料有誤
不過，對於東南大學的實驗，美國馬里蘭大學凝聚態物質理論中心（CMTC）卻指出，存在數字誤畫的可能。
CMTC發文稱，
從線性比例上看，似乎沒有過渡，這非常令人失望，也不是一個好兆頭，因為人工合成物也隱約可見。
CMTC表示，這些未經證實的預印本所展示的「物理學」簡直是滑天下之大稽。原論文中沒有明顯的SC轉變，T<T_c電阻率是銅的100倍。而東南大學研究也沒有這一轉變，只有儀器偽影。
這點資料錯誤，還是京都大學固體量子物性研究室最先發現。
「當縱軸設定為線性標度（原來是對數）時，出現了似乎是超導轉變的急劇變化看不見。」
同樣，有知友同樣指出，研究中電阻曲線跳變不夠明顯，雖然110k下電阻已經很小，但不能保證是零電阻。
在B站影片的留言區中，也有網友提出質疑，認為電阻資料可信度有問題。
西北大學研究：LK-99抗磁懸浮即是超導？
就在8月2日，一篇西北大學研究人員的論文把「LK-99很可能具有超導性」這個結論，似乎又往前推進了一步。
一篇由來自中國西北大學和奧地利固體狀態物理研究所的研究人員發表的論文提出，LK-99的結構表明，它應該具有強「順磁性」。
如果它能呈現出磁懸浮現象的話，原因只可能是來源於超導性，而不是單獨的「抗磁性」。
在世界各個團隊成功復現LK-99的磁懸浮狀態後，嚴謹的觀眾都在強調，漂浮現象只能說明LK-99有「抗磁性」，還需要進一步證實，實驗材料中的LK-99能在室溫下體現出超導性。
論文地址：https://arxiv.org/pdf/2308.00676.pdf
而這篇論文從理論上提供了一個依據，認為現在世界各國復現出來的磁懸浮現象，不可能是來源於「單獨的抗磁性」，而根據現有的理論，只可能是來源於超導性。
這篇論文認為LK-99的抗磁現象來源是超導性，因為如果它僅僅只有抗磁性的話，就和論文中的實驗和計算相矛盾了。如果華中科技大學實驗的抗磁現象是真的話，這篇論文就提供了一個證據證明了材料的超導性。如果大家對論文的有效性有懷疑的話，請注意其中一個作者的H-index為67。
論文中的基本邏輯
就像前一天爆出的美國國家自然實驗室的論文一樣，研究人員使用了一種叫做「密度泛函理論」（DFT）的計算方法，來研究銅取代磷灰石的性質。
他們發現LK-99在費米能級（一個關鍵的能量等級）附近存在一些特殊的「能帶結構」。
這種類似的結果在很多已知的超導物質中，往往都代表著很高的轉變溫度。
而且就像上圖d中呈現的一樣，這兩個「窄能帶」每個晶胞有3個電子。因此Cu基本上處於一個有效的電子配置為
的
狀態下。而這種「窄能帶」結構和
所以如果像很多人懷疑的那樣，復現出的LK-99展現出的磁懸浮狀態來源僅僅是「抗磁性」，沒有超導性的話，就和論文中的結論相矛盾了。
因此，作者在論文中認為，如果LK-99能展現出磁懸浮狀態的話，理論上來看幾乎只可能是源於他的超導性。
AI大佬線上吃瓜
室溫超導的熱度，也驚動到了AI大佬們。
比如，OpenAI CEO Sam Altman，就調侃道——現在獵頭現在招人都開始要「兩年LK-99相關經驗」了。
不過想想也是，韓國團隊跟著導師幹了20年，2年經驗好像也不算多。（狗頭）
OpenAI CEO Sam Altman表示，一個月以前，最火的抓馬是馬斯克和小扎的決鬥。現在應該全網熱點應該是馬上就要出現的室溫超導了。
而且有趣的是，Karpathy似乎還在推文中官宣加入「I want to believe」神教，開啟線上祈禱模式。希望能成真！
英偉達高階研究科學家Jim Fan感嘆道，怎麼忽然一下子，網上的AI專家們就全部變身為材料科學專家，人類「學習」新知識的速度真的比GPT-4還快啊。
同時，他還對人工智慧與LK-99的相似之處，做了總結：
– 兩者都是「現代鍊金術」
– 聖盃比我們想象的要簡單
– 有很多超引數需要調整
– 隨機種子很重要
– arXiv是新戰場
– 擴充套件是關鍵
– 每次更新都會破圈
– 推特專家增長最快
– 會有來自大公司的「GPT-4」和來自草根的「Alpaca」
Science再次發文：室溫超導？新進展
8月1日，曾在Science上發表過關鍵性評論的杜克大學博士Derek Lowe，又更新了一篇後續。
首先被提到的，自然就是華科大UP主「關山口男子技師」引爆整個中文網際網路的B站影片。
他指出，影片中的LK-99樣品可以懸浮在磁體上，並且相對於磁鐵本身的方向不同。
這個現象非常重要，如果僅僅是磁性材料，產品就會像指南針一樣回到特定的地方。而超導體不同，它是完美的抗磁體，可以排除所有磁場的影響，這就是一個很大的區別。
不過，Lowe也表示，對於影片中樣品表現出的磁懸浮，也可能存在其他跟室溫超導無關的解釋。
與此同時，來自中國科學院金屬研究所瀋陽材料科學國家研究中心，和來自勞倫斯伯克利美國國家實驗室研究員Sinéad Griffin的這兩篇論文也極為關鍵。
從方法上來看，他們都是從LK-99的X射線結構資料開始，透過密度泛函理論（DFT）計算來預測LK-99的超導性。
而且，不約而同地得出了相同的結論：理論上，LK-99存在室溫超導性的可能。
這個結論的意義非常重大——也就是說，我們不需要去假設全新的物理學體系，來對LK-99進行解釋。
當然，復現室溫超導產物並不那麼容易，但這也意味著很多人都會嘗試一下。
在這過程中，許多我們還未意識到的變數，都可能會增加成功的機會，比如起始材料純度、氧氣的存在、粒徑、加熱和冷卻速率、容器的大小/形狀等等。
至於韓國團隊的內訌，也不能責怪他們太過於興奮，甚至一度把場面搞得十分混亂。Lowe表示，如果是自己發現了室溫超導體，也會一樣激動得滿地找頭。
總體上來看，這位專家在看過了這兩篇論文後表現出了謹慎的樂觀態度：
中國科學院和勞倫斯伯克利的計算結果是非常積極的進展，而華中科技大學釋出在社交媒體上的影片是迄今為止世界上在室溫超導方面最可信的呈現，未來幾天和幾周將非常有趣。
而這種材料的前景，也是不言而喻的：「如果得到證實，那麼根據它能夠承載的電流密度，任何用到電磁的東西都可以得到改進。」
韓國已成立LK-99檢測委員會
根據網友轉發的韓國媒體的報道，韓國相關的機構已經在多方面做好準備，進一步證實和開發LK-99。
首先，韓國昨天宣佈成立了「LK-99檢測委員會」，希望Q-Center團隊能提供一批新的樣品進行檢測。
同時，也有媒體報道了韓國已經批准了「LK-99的專利」
此外，韓國媒體還報道了，在論文發表之前，韓國團隊就和韓國的一些機構達成了就室溫超導物質的合作協議。
團隊一覽
現在，連LK-99的維基百科都在即時更新全球的室溫超導復現進度了。
每個國家的團隊，也都被詳細列出。
截至目前，中國至少已經有6個團隊在嘗試復現LK-99，至少2個團隊在發力理論研究。
參考資料：
https://b23.tv/pPgUynN
https://arxiv.org/pdf/2308.00676.pdf
https://www.zhihu.com/question/615350352/answer/3147641567
https://www.science.org/content/blog-post/room-temperature-superconductor-new-developments
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