美國“室溫超導”研究被中國團隊推翻？南京大學聞?；⑻峤恢匕跽撐?

每經(jīng)編輯 畢陸名

據(jù)中國科學報3月20日報道，3月15日，聞?；F隊在預印本網(wǎng)站arXiv提交了一篇包括9名作者、長達16頁的研究論文，直截了當否定了Dias的研究結(jié)論。論文結(jié)論稱：“我們的實驗清楚地表明，從環(huán)境壓力到6.3GPa，溫度低至10K（約-263攝氏度），镥氮氫材料LuH2±xNy中不存在超導性。”

“這個結(jié)論肯定是推翻了，毋庸置疑的。”南京大學超導物理和材料研究中心主任聞?；τ浾哒f出這句話的時候，語氣足夠堅決。“這個結(jié)論”，指的就是當下大火的美國羅切斯特大學Ranga Dias團隊的室溫超導研究。這距離Dias的研究發(fā)布只有8天，如果實錘，Dias將會再次被打臉。

圖片來源：中國科學報截圖

不久前，轟動全球物理界的“爆炸性”新聞在拉斯維加斯的美國物理學會（以下簡稱APS）上誕生——羅切斯特大學的物理學家蘭加·迪亞斯（Ranga Dias）及其團隊在上述會議上宣布，他們已經(jīng)創(chuàng)造出一種可以在室溫（room temperature）條件下實現(xiàn)超導的全新材料。消息發(fā)布后，在全球引起軒然大波的同時，也引來學界的諸多質(zhì)疑。

據(jù)每日經(jīng)濟新聞3月9日報道，北京時間3月9日凌晨，該研究的主要作者及論文主講人、羅徹斯特大學機械工程系和物理與天文系助理教授蘭加·迪亞斯通過郵件接受了記者的獨家專訪。在專訪中，迪亞斯博士對其團隊此次的全新發(fā)現(xiàn)充滿信心，他認為這將是一項重塑21世紀的革命性技術(shù)。不過他同時還指出，“要將我們對室溫超導新材料的發(fā)現(xiàn)應用到任何規(guī)模的現(xiàn)實世界中，還需要幾年的艱苦工作。”

南大聞?；F隊復刻Dias實驗

據(jù)中國科學報3月20日報道，3月7日，看見Dias在美國物理學會會議上的報告結(jié)果后，聞?；⒒鹚侔才胖貜蛯嶒灒?ldquo;我們的初步樣品很快出來了，后來又作了一些調(diào)整”。

實驗并非完全復刻。聞?；l(fā)現(xiàn)，Dias給的制備樣品方案幾乎不可行，于是他們結(jié)合自己的條件，完全以新的方式進行合成并得到了镥氮氫材料。X射線衍射儀技術(shù)檢查顯示，該材料結(jié)構(gòu)與Dias的樣品幾乎一致，且能量色散X射線光譜儀分析也發(fā)現(xiàn)了氮元素。

圖片來源：視覺中國

聞?；F隊隨即在6萬個大氣壓以下的不同壓力中，對該材料電阻進行了測量，發(fā)現(xiàn)低至10K都沒有超導發(fā)生。同時，他們也進行了仔細的磁化測量，發(fā)現(xiàn)沒有超導所需的抗磁信號。聞?；⒄f，這些發(fā)現(xiàn)足以否定Dias的常溫低壓下的超導結(jié)論。

因為Dias沒有說明其研究材料中的氮含量，目前只能以材料結(jié)構(gòu)來討論。聞?；⒄f，盡管樣品中氮含量或許有所不同，但是材料結(jié)構(gòu)一樣、3種元素兼具，這個情況下要有超導就應該產(chǎn)生了，“不能說那一點成分的改變會決定超導或不超導”。

為什么Dias的制備樣品方案不可行呢？Dias的方案是，用兩個小金剛石對微腔中的镥、氮氣和氫氣在65攝氏度下加壓到1萬個大氣壓。聞?；⒎治稣f，Dias的材料制備方法存在明顯的不合理性，65攝氏度太低，這個溫度下能產(chǎn)生金屬和氮氣、氫氣的反應是不可思議的。

聞?；⒄f，Dias可能給了一個錯誤的條件，或許是溫度少了一個“0”，“除非用激光加熱，否則很難做出來”，然而Dias并沒有提到激光。聞?；F隊采用了高溫高壓爐來燒，很快就得到了镥氮氫材料。

聞?；⒖紤]得更嚴謹。他說，這個材料在幾十萬個大氣壓下是否會出現(xiàn)高溫超導還不能下結(jié)論，“我們也正在做”。

學者稱：迪亞斯未對團隊研究進行復現(xiàn)

據(jù)每日經(jīng)濟新聞3月10日報道，當?shù)貢r間3月7日，轟動全球物理界的“爆炸性”新聞在拉斯維加斯的美國物理學會（以下簡稱APS）上誕生——羅切斯特大學的物理學家蘭加·迪亞斯（Ranga Dias）及其團隊在上述會議上宣布，他們已經(jīng)創(chuàng)造出一種可以在室溫（room temperature）條件下實現(xiàn)超導的全新材料。

在近15分鐘演講中，迪亞斯反復對室溫超導進行詳細講述。不過，3月9日《自然》雜志刊登的論文中也坦言，盡管這一研究結(jié)果超乎想象，但還需要進一步的實驗和模擬來了解材料的超導狀態(tài)。

蘭加·迪亞斯教授（圖片來源：羅徹斯特大學官網(wǎng)）

范德馬雷爾教授是對迪亞斯團隊2020年論文數(shù)據(jù)提出質(zhì)疑的主要專家之一。盡管這一次范德馬雷爾博士認為這項新研究似乎恰當?shù)刈C明了新材料的影響，但他說他“對整件事感到非常不舒服（uncomfortable）”。范德馬雷爾教授認為，迪亞斯團隊的新論文中可能隱藏著與去年被撤稿的論文類似的問題。

范德馬雷爾教授提到，鑒于迪亞斯團隊有被《自然》撤稿的情況，由一個獨立的小組對LuH2（氫化镥）的新發(fā)現(xiàn)進行復現(xiàn)將比以往任何時候都更為重要。“迪亞斯團隊新論文中的協(xié)議（protocol）與之前被撤稿論文的協(xié)議不同——新協(xié)議不再允許評審專家引用導致撤回他們之前論文的理由。換句話說，評審專家將無法看出迪亞斯團隊的新論文是否有什么‘嚴重錯誤’，至少與去年被撤稿的論文相同的方面不可能。即使可能，這樣的分析也需要很多時間，并且現(xiàn)在做出這樣的評估（如果有可能的話）還為時過早。”

在接受記者采訪時，范德馬雷爾教授表示，在學術(shù)報告的現(xiàn)場，迪亞斯博士及其合作者回答了一些在場人士的問題，大部分答案都是令人滿意的。“不過，我提出的一個問題沒有被他的合作者很好地理解，我并未得到有用的答案。”

迪亞斯博士北京時間3月9日在接受記者采訪時指出，“這種新的室溫超導材料將改變整個超導行業(yè)，這將使得一系列技術(shù)成為可能，這些技術(shù)將改變我們使用、存儲和傳輸能源的方式，更不用說在計算、交通和醫(yī)療設(shè)備中的更多種應用了。我們認為這將是一項重塑21世紀的革命性技術(shù)。”

不過，另外一位主要質(zhì)疑者、加州大學圣地亞哥分校理論物理學家喬治·赫希（Jorge E.Hirsch）教授向每經(jīng)記者指出，如果迪亞斯博士團隊此次提出的這種由氫、氮和镥組成的材料在其所述的溫度和壓強下真的是一種超導體，那么肯定是一個重大的科學突破了。“但考慮到我此前對這些作者的經(jīng)驗以及我對超導概念本身的理解，我不認為他們此次提出的觀點是可信的，我也不認為他們的論文會通過學術(shù)審查。”

赫希教授向記者指出，迪亞斯博士本人并沒有在拉斯維加斯的APS會議上對他們團隊的研究進行復現(xiàn)。赫希教授表示，“迪亞斯團隊的主張需要獨立地進行復現(xiàn)才能得到驗證”，但他坦言不相信這會實現(xiàn)。

“最近刊登在《自然》雜志上的論文中展示了一些室溫超導的數(shù)據(jù)，但這篇論文大約一年前就提交給了《自然》，只不過《自然》是在3月8日才將這篇論文公開。我認為迪亞斯博士如今應該有關(guān)于他們研究的更多數(shù)據(jù)，不過他并沒有向公眾展示。”赫希教授在發(fā)給記者的郵件回復中寫道。

每日經(jīng)濟新聞綜合每經(jīng)網(wǎng)（記者：蔡鼎）、中國科學報

封面圖片來源：視覺中國