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再反转:21℃室温超导成果被美院士宣称复现,新实验基于原始样品,南大闻海虎再提 3 点质疑

量子位 2023/6/15 12:50:01 责编:梦泽

室温超导又双叒反转?

没错,就是今年 3 月差点掀翻物理界的“21℃室温超导新材料”成果,来自美国罗彻斯特大学 Ranga Dias 团队。

当时国内外很多团队都立刻尝试复现实验,却均宣告失败,质疑声铺天盖地。

然而现在,美国国家科学院院士又发表论文称:

已初步复现结果

并指出,其他团队没有成功,是因为样本制备不当。

一时之间,目光又再次聚焦到了这项实验之上。

这次,来真的了?

美院士称初步复现 21℃室温超导实验

这位院士名叫 Russell Hemley,是国际高压领域著名专家。

他的团队的复现方法,是基于 Dias 提供的材料实现的。

即他们在 Lu-N-H 样品上进行了电阻测量,发现该材料在室温附近得到的 Tc 值以及对氮掺杂氢化镥的压力依赖性,和之前 Dias 的结果十分接近,也就是这一全新材料的确出现了室温超导现象。

与此同时,这项成果是基于另一组相同材料的实验在不同实验室同步进行、独立测量的,似乎能够进一步证明其可信度。

实验详细过程也在文中揭露,如知乎网友 @SACE 总结,包括:

  • 通过 Raman 光谱测量发现 Lu-N-H 样品中存在与 Compound A(Dasenbrock-Gammon 等团队使用 Lu-N-H 在 10kbar 的极低压力下实现 294K 的室温超导性)相匹配的特征峰;

  • 使用压力电阻计测量样品的电阻和标准红宝石荧光方法测量压力,发现在 8.5 kbar 的压力下,Lu-N-H 样品的电阻在冷却和升温过程中表现出不同的特性,可能与样品超导性有关;

  • 以及使用原位共焦拉曼测量和电输运测量,验证了 Lu-N-H 样品的结构和相一致,并且发现样品的制备条件对于成功合成超导材料至关重要。

—— 是的,Hemley 这篇论文还重点回应了南大闻海虎等团队之前的“证伪”实验。

文章表示:

成功合成超导材料强烈依赖于样品制备的详细信息,需要进一步研究和优化这些程序。

也就是说,大家都没能复现出来,是合成材料的方法跟原始 Dias 所用的方法不一样(而他直接拿到了原始样品,才复现了实验)。

除此之外,Hemley 还讨论了为什么“合成方法不同就会导致样品发生变异,因而显示不出超导性”。

总之,这一材料的合成不仅严重依赖于材料结构(包括氮杂质控制),还要全面考虑到化学计量和 N-H 空位的有序性等条件。

反转了?再等等

所以,美国院士这一复现实验能代表 Dias 反转成功吗?

各方观点不一。

知乎网友 @笠道梓表示:

要想坚实证明室温超导,除了电阻数据,还有磁化率数据显示的迈斯纳(Meissner)效应才行。

但 Hemley 院士的复现只包含了前者。

这也是被很多人反复质疑的一个点。

另外,还有人指出,施加外磁场压制超导的实验数据和比热数据也没有呈现。

总之就是,只提供了一方面的单一数据,信服度还不够。

还有人质疑为什么 Dias 能提供给他原始样品。

这就要从俩人的“特殊关系”说起了。据了解,Hemley 教授一直与 Dias 团队在超导材料研究方面有广泛合作,同时也是 Dias 的支持者。

因此,有人也表示,可不可以将样品再寄给别的团队再进行复现呢?

当然,也有网友称,“找自己人帮忙”其实可能也有 Dias 团队自己的考量。

支持的声音也并不缺乏,如知友 @SACE 就在通读论文后表示:

Hemley 的实验有理有据,只要所用材料是真的,室温超导的真实性其实可以算是上升了一大截的

现在就需要更多科学家对材料真伪进行研究。

值得一提的是,环球科学已火速采访了南大闻海虎教授,他仍然有 3 个质疑点

首先是认为涉及电阻转变太突然、太陡了。违反了超导现象的基本认知。

其次是文中显示的电极做得很糟糕,形状很不规范。

最后是电阻掉一下不能代表超导,还需要其他更本征的性质,特别是磁性质。

所以基于这三点,闻海虎教授认为 Hemley 的复现还远谈不上反转。

所以,还得让子弹再飞一会儿,等待更多证明结果。

因此,也有网友担忧:

不会搞到最后大家就这个问题反复刷顶刊吧。。

论文地址:

https://arxiv.org/abs/2306.06301

参考链接:

  • https://www.zhihu.com/question/606341241

本文来自微信公众号:量子位 (ID:QbitAI),作者:丰色

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关键词:室温超导

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