超导体的突破证实了零电阻，但有一个问题

来源:半导体行业观察发布时间:2023-08-031065浏览

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科学界仍在努力证实最近发现的室温、常压超导体的革命性主张。但随着足够多的人才对 LK-99 材料的主题进行研究，超导性的说法被完全证实或否认只是时间问题。

中国的研究人员似乎再次走在了最前沿：今天，中国南京顶尖大学东南大学物理系的科学家报告称，他们从头开始生产的LK-99样品中测量了零电阻，这是超导性的关键要求。然而，需要注意的是，他们只能在 -163°C 下实现这些特性，而不是在原始论文所吹捧的室温下。与其他团队的其他努力一样，其中两个团队声称已经证实了所声称的超导突破的某些其他方面，东南大学团队的新结果是初步的——该团队仍在研究制造该材料的不同方法，并计划未来提供更多成果。

孙悦（ Sun Yue ）博士领导的中国研究小组成功合成了LK-99（他们称其比韩国最初获得的样品更纯净）后，研究了该材料的导电特性，发现了一些“这种材料非常有趣的电子特性”。提醒一下，LK-99 是拉纳沸石 [Pb2SO5] 和磷化铜 [Cu₃P] 的化合物，经过 4 天、多步骤、小批量、固态合成工艺烘烤而成，但该工艺也是在俄罗斯厨房柜台上实现的。

在这种情况下，“非常有趣的电子特性”指的是材料在没有任何电阻的情况下导电的能力，从而带来令人难以置信的效率节省，可以让 PC 爱好者得到像英特尔承诺但从未交付的 30 GHz 处理器那样的东西。

根据上述团队发布的视频，研究人员解释研究结果的过程。科学家们使用四点探针法，在 110K（-163℃）环境温度和正常气压下测量了他们合成的 LK-99 的 0 电阻。他们还验证了 LK-99 是否会根据是否受到强电场（超导性的另一个标志）的影响而进入和退出零电阻状态。以下是该团队的调查结果总结，取自维基百科实时跟踪器页面：

“声称合成了 LK-99 并测量了高达 110 开尔文温度的超导性。声称观察到电阻在 ~300K 和 220K 之间突然下降，与韩国 LKK 团队的结果一致。声称已确认结构一致性通过 X 射线衍射。”

现在，已证实不存在电阻，再加上昨天的新闻，证实至少一半的超导方程已得到解决：LK-99 展示了迈斯纳效应（最初为迈斯纳-奥克森菲尔德），该效应导致材料在相互作用时悬浮与迈斯纳效应感应磁场。现在，方程的另一半，即无电阻导电，似乎在 LK-99 中得到了验证。

但问题仍然存在：LK-99 似乎只在 110 开尔文（-163C）时表现出超导性，这与最初声称的“室温”位存在争议（尽管所有涉足液氮冷却的技术爱好者都知道 110 开尔文是可以处理的，如果不实用的话）。目前还不清楚为什么 LK-99 会同时表现出抗磁性（负责悬浮）和超导性，但在不同的温度范围内 - 预期会将其描绘成“买一送二”的促销活动。

然而，一加一通常等于二，我们似乎已经独立证实了成功合成的超导化合物的几个方面。

尽管这是一个令人难以置信的有希望的消息，但仍然有一些警告。其一：奇怪的是，两个团队验证了超导要求的不同部分，但没有团队成功验证了这两个部分（截至撰写本文时）。你可能会认为一侧比另一侧花费更多的时间来破解会更有意义；但事实并非如此。否则，为什么最初的迈斯纳效应观察没有显示出零电阻的标志？是什么阻止了这些由极其才华横溢的个人组成的团队无法完全实现其他人之前所做的事情？

在视频中，参与该项目的教授表示，虽然团队的结果很有希望，但并不能证明LK-99是我们一直在等待的超导突破。要实现这一点，您必须等待一个可靠的机构同时确认迈斯纳效应和方程的零电阻一半。即便如此，这还不够：他们的宣布（提示所有其他科学奖项）将必须由其他机构跟进，直到结果有足够的重叠，表明：“这不仅仅是捏造的数据或者仅仅是侥幸”。

这并没有说明这种材料需要达到我们想要的英雄的所有最佳点。它必须足够丰富且足够容易获取，并且开采成本相对较低；然后它必须相对便宜才能大规模加工和合成；然后它仍然必须转化为与我们当前的制造方法足够兼容的实际可用的电子产品。谈论高标准；那是多年的工作。

目前来看，LK-99似乎有一些局限性。目前很难合成高纯度的化合物（因为它只发生在化合物的非常特定的区域），这意味着产量可能很低。事实上，也许这个纯度问题（在原始论文中已被承认）是大多数问题的根源：科学家们很难创造出足够数量的具有超导或抗磁性特征的材料。化学水平上可能存在未知因素，导致了低产率，但如果这是真的，那么我们还不能真正相信结果的可重复性。

另一个限制是该材料可能是一维的，这意味着它仅在其一部分上呈现超导性，这可能就是原始视频中悬浮不均匀的原因。这仍然意味着在解锁新应用程序的同时需要大量可能的应用程序——这绝不是纯粹的损失。

目前，韩国团队关于室温超导体的说法仍然没有定论，东南大学的研究人员将继续研究新材料和制造方法，寻找复制房间的正确混合物。温度超导体。目前，一些说法已被初步证实，而另一些说法仍遥不可及。其他几个团队也在竞相验证这篇论文，因此我们一定会在未来几天了解更多信息。

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