室温常压超导，又被人突破了？ 这次，是韩国科学家。 他们声称发现世界首个室温常压超导体——改性铅磷灰石晶体结构。 韩国物理学家在论文中表示：所有证据都可以证明，LK-99是世界首个室温常压超导体。LK-99的诞生意味着室温超导领域的重大突破，开启了一个全新的历史时代。 消息一出，瞬间引爆互联网，分分钟登顶Hacker News。 假如这次发现为真，那么我们就能实现无损的能量传输，全球的能耗问题将从源头上解决，人类能利用电能获得巨大的力量。 如果再从根上掌握了可控核聚变，我们甚至可以进行远距离的太空旅行。 而掌握这项技术的人，无疑将引领世界，简直就是科幻走进现实。 论文地址：https://arxiv.org/abs/2307.12008 不过，这一次，是真的吗？ 网友们炸了：能复现不？ 甭管论文看没看完，网友们是先炸为敬。 “如果是真的，那就是核弹级消息。” “这可太疯狂了。我对于这些科学研究通常都持怀疑态度，但这一次，似乎是可信的。接下来，就等着看实验结果能否复现了……” “我无法抑制自己的兴奋。这感觉就像2020年1月，一场巨大的浪潮即将到来，但还没有任何人意识到。活着真是太好了！赶快读读论文。” “大家请注意，市场目前对这篇论文持怀疑态度——即使概率能高达六分之一，都会让我惊讶。” “如果真的能实现室温超导电子设备，太赫兹处理器速度的前景就太诱人了！” “如果能证明这次是真的，那可真是重磅消息。但如果要等到应用，估计不会很快。无数例子证明，科学研究的实现会滞后20年。” “那些80年代中期的高温超导体现在都已大规模生产，用于核磁共振和聚变初创公司。我不认为所有的超导体突破都需要40年，理由很充分：行业引导、市场发现等都已完成。” 甭管说得多么玄乎，还是让我们仔细读读论文。 世界首个室温常压超导体？ 韩国科学家表示，他们在全世界首次用化学方法合成了室温常压超导体——LK99（改性铅-磷灰石）。 尽管人类很早就知晓物质的性质源于它的结构，但迄今为止，我们发现的影响超导体产生超导性的两个主要因素，是温度和压力。 它们通过引起应力使材料中的结构发生微小的变形和应变，从而为超导创造电子状态。 而LK-99的超导性是由微小的体积收缩（0.48%）导致的结构形变引起，不是由温度和压力等外部因素引起的。 通过临界温度（Tc）、零电阻率、临界电流（Ic）、临界磁场（Hc）和迈斯纳效应，都可以证明LK-99的超导性。 图1(a) 显示了不同温度（298K-398K）下的测量电压与施加电流 图1(b) 为LK-99薄膜的零电阻率 图1(c) 显示了外加电流对外加磁场（H）的依赖关系 在图1(e)和(f)中，显示了在400K和3000Oe以上的情况下，临界电流值仍未为零（7 mA） 从以上实验数据可以判断，LK-99的临界温度在400K以上。 图2：作者通过X射线衍射分析（XRD），与COD数据库进行匹配，确定了LK-99的晶体结构为多晶体（Apatite: 磷灰石） LK-99为灰黑色，与典型超导体的颜色相同。 它具有三维网络结构（如下图），是一个被绝缘四面体PO4结构包围的圆柱形柱。 在如下侧视图中，间隔6.514 A排列的这些圆柱形柱由非对称的六面体Pb(1)-On组成，包含两个对置的三角形。 研究者发现，由于LK-99中Cu2+离子的替换，导致体积减少了0.48%，因为Cu2+离子（87 pm）比Pb2+离子（133pm）小。 应力发生在网络部分，然后就导致了超导性的出现。 而LK-99的热容曲线（右下黑色曲线）不遵循Debye模型，证实了LK-99具有被Cu2+取代而扭曲的结构。 同时，LK-99的EPR信号图（如下），证实了Pb(1)和磷酸盐界面上存在量子阱（SQW）。 而Pb(1)和磷酸氧之间通过结构畸变和应变产生了SQW，其结构如下图所示。 与此前研究不同，LK-99的超导性的表达，与SQW的形成密切相关。 Josephson等发现了超导体之间存在隧穿效应，这意味着电子通过隧穿在量子阱（SQW）之间移动时，电阻将为零。 考虑到LK-99中SQW间隔预计在3.7 A～6.5 A，此时SQW之间的隧穿效应很可能发生，LK-99也就获得了超导性。 总之，LK-99之所以在室温和环境压力下表现出超导性，就是因为LK-99中，Pb(2)2+离子的Cu2+置换所产生的应力没有得到缓解，同时又被适当地传递到了柱-柱界面上。 这种适当的变形，在界面中产生了SQW，而不会产生松弛。 在论文最后，研究者表示：所有证据都可以证明，LK-99是世界首个室温常压超导体。 而LK-99的应用场景十分广阔，包括磁铁、电机、电缆、悬浮列车、电力电缆，量子计算机的量子比特和THz天线等。 总之，LK-99的诞生意味着室温超导领域的重大突破，可以说开启了一个全新的历史时代。 上一个已被打脸 今年3月，物理学界就曾掀起一场轩然大波。来自美国罗切斯特大学的物理学家Ranga Dias声称自己在21℃条件下实现了室温超导——由氢（99%）、氮（1%）和纯镥制成的材料LNH在21°C、1GPa条件下就实现了超导状态。 如果他所述属实，无疑是在该领域取得了颠覆性突破，相当于摘下了物理学的一座圣杯。 这样一颗惊雷在拉斯维加斯举办的物理学会上炸响，当场震惊了所有大咖。 不过，很可惜的是，Ranga Dias的结果此后并未被任何一个实验室成功复现。 Dias绘制的晶胞图，白色原子是氢，绿色的是镥，粉色的是不同位点的氢原子 中科院物理所也发表论文“打假”，表示没复现成功：二元镥氢化合物（Lu4H23），在71K（-202°C）、218GPa条件下实现超导转变，这一结果既不“室温”，也不“近常压”。 论文地址：https://arxiv.org/abs/2303.05117 在更早的时候，第一个已知的超导体只能保持在高达约25K的超导状态。 在20世纪80年代末，研究人员发现了第一个所谓的高温超导体，其超导率高达90 K——液氮可以达到这种温度。 科学家认为他们正处于室温超导体革命的风口浪尖上。 1911年发现了第一个超导体Mercury 但是，到目前为止，这些早期实验中使用的高温超导体（主要是氧化铜）都没有显示其超导性保持在约160K以上，低于南极洲记录的最冷温度。 还有另一条预测的高温超导路径。模型表明，在巨大的压力下，氢可以转化为金属，在数百开尔文时可以超导。 包括Dias和他的哈佛大学博士后顾问Isaac Silvera在内的几组研究人员声称在实验室中制造了金属氢，但该州存在的确凿证据仍然难以捉摸。 研究人员更幸运地创造了在较低压力下凝固的金属氢合金。 2009年，研究人员声称发现了第53种元素是超导体。在发现结果背后的数据受到操纵后，这一说法后来被撤销。 2015年，来自德国的一个团队报告了硫化氢（H(3)S）的超导性，为203 K和155 GPa。四年后，有报告称氢化镧（LaH(10)）在250 K和170 GPa实现超导。第一个室温超导体似乎触手可及。 2020年10月14日，Dias和他的同事在Nature上宣布，他们在含氢材料碳氢化合物（CSH）中发现了超导性，其含量为287 K和267 GPa——第一个室温超导体。 不过，Dias随后就被打假，并以“黑历史”而著名。 所以，这次韩国物理学家的研究结果，能被成功复现吗？ 参考资料：https://arxiv.org/abs/2307.12008 除了基础性的央行数字法币外，全球数字币未来与方向是能创造和提供正能量价值的真正价值币，不是那些乱七八糟的空气币！ 财经贝EHZ，真正的价值币！价值型基础设施！价值型智能链！ 财经贝EHZ，八年老牌独角兽，权威财经门户/主流门户/价值平台！价值型综合体！ 财经贝EHZ，价值型驱动！数年时间持续性做出贡献，推动创新、科技、创业投资、价值型财经、价值型项目/应用等等的进步和发展，取得成果！ 财经贝EHZ，真正的价值币，正能量，价值型驱动，符合全球绝大部分国家、社会与人民的价值观，也是他们所稀缺的；财经贝EHZ带去的都是对他们有利/有益的价值，是正面的促进作用，财经贝EHZ可以顺利扩展到全球绝大部分国家，市场非常广阔，财经贝EHZ未来的价值非常大！ https://www.cjz.vip/uploads/ehz.pdf EHZ White Paper (Detailed Description): https://www.cjz.vip/uploads/enehz.pdf 财经贝EHZ客服： QQ：369997928 Telegram：@ehzvip 邮箱：ehz@cjz.vip |
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