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獨(dú)家 | 韓國“全球首個(gè)室溫超導(dǎo)體”科學(xué)家團(tuán)隊(duì)成員回應(yīng):LK-99或可在一個(gè)月內(nèi)被復(fù)制,公開制作方法是為了接受質(zhì)疑

每日經(jīng)濟(jì)新聞 2023-07-31 12:29:55

◎ 韓國室溫超導(dǎo)研究團(tuán)隊(duì)成員Hyun-Tak Kim教授回應(yīng)《每日經(jīng)濟(jì)新聞》記者稱,其團(tuán)隊(duì)制造的LK-99室溫超導(dǎo)材料或許可以在一個(gè)月之內(nèi)被復(fù)制。

每經(jīng)記者 蔡鼎    每經(jīng)編輯 蘭素英    

上周,全球物理學(xué)界迎來爆炸性消息:韓國一個(gè)科學(xué)家團(tuán)隊(duì)表示,他們發(fā)現(xiàn)了全球首個(gè)室溫超導(dǎo)材料,一種名為“改性鉛磷灰石晶體結(jié)構(gòu)(下稱LK-99,一種摻雜銅的鉛磷灰石)”的材料。

值得注意的是,該研究團(tuán)隊(duì)成員先后在預(yù)印本系統(tǒng)arXiv上提交了兩篇論文,時(shí)間相差不足3小時(shí),但均未經(jīng)同行評(píng)議。最新研究一發(fā)布,旋即在全球物理學(xué)界引起轟動(dòng)。

但在研究引發(fā)全網(wǎng)沸騰的同時(shí),大量業(yè)內(nèi)人士也對(duì)其相關(guān)論文提出了質(zhì)疑。有業(yè)內(nèi)人士指出兩篇論文中有明顯的不一致之處。

北京時(shí)間7月31日(周一)凌晨,該團(tuán)隊(duì)第二篇論文《超導(dǎo)體Pb10-xCux(PO4)6O在室溫常壓下表現(xiàn)出懸浮現(xiàn)象及其機(jī)理》的第三作者、美國威廉瑪麗學(xué)院物理系教授Hyun-Tak Kim在回復(fù)《每日經(jīng)濟(jì)新聞》記者的置評(píng)請(qǐng)求時(shí)表示,他的團(tuán)隊(duì)此前發(fā)現(xiàn)了論文中的一個(gè)錯(cuò)誤,如今已經(jīng)被修改,本周二,經(jīng)修改后的論文就將重新在arXiv上發(fā)布。此外,其團(tuán)隊(duì)制造的LK-99室溫超導(dǎo)材料或許可以在一個(gè)月之內(nèi)被復(fù)制,其成員也會(huì)對(duì)LK-99的制作方法進(jìn)行指導(dǎo),在文章中公開LK-99的制作方法,也正是為了接受各方的質(zhì)疑。

Hyun-Tak Kim教授(圖片來源:威廉瑪麗學(xué)院物理系官網(wǎng))

1個(gè)月內(nèi)或可復(fù)制室溫超導(dǎo)LK-99 

記者查閱預(yù)印本系統(tǒng)arXiv發(fā)現(xiàn),韓國科學(xué)家團(tuán)隊(duì)的這項(xiàng)新研究在該平臺(tái)關(guān)聯(lián)到兩篇論文,第一篇《第一個(gè)室溫常壓超導(dǎo)體》(arXiv:2307.12008)提交于7月22日7時(shí)51分,第二篇《超導(dǎo)體Pb10-xCux(PO4)6O在室溫常壓下表現(xiàn)出懸浮現(xiàn)象及其機(jī)理》(arXiv:2307.12037)則于7月22日10時(shí)11分提交,提交時(shí)間相差不足3小時(shí),尚未經(jīng)同行評(píng)議。

該團(tuán)隊(duì)在arVix的第一篇論文《第一個(gè)室溫常壓超導(dǎo)體》中專門上傳了一段視頻,以證明LK-99在磁鐵上懸浮的情況,這也就是邁斯納效應(yīng),該效應(yīng)是證明材料超導(dǎo)的重要現(xiàn)象。不過,根據(jù)視頻內(nèi)容顯示,LK-99樣品的懸浮情況并不完美,仍有一邊似乎接觸磁鐵。就該情況,Hyun-Tak Kim稱,這表示樣品并不完美,只有一部分成為超導(dǎo)體并表現(xiàn)出邁斯納效應(yīng)。

就為何會(huì)出現(xiàn)樣品“不完美”的情況,Hyun-Tak Kim在回復(fù)《每日經(jīng)濟(jì)新聞》記者時(shí)表示,“我們已經(jīng)展示了部分樣品出現(xiàn)邁斯納效應(yīng)的視頻,這就是我們發(fā)現(xiàn)LK-99室溫超導(dǎo)性的證據(jù)。但從現(xiàn)在起,我們必須制造出能夠100%觸發(fā)邁斯納效應(yīng)的樣品。

此外,一些業(yè)內(nèi)人士發(fā)現(xiàn)該團(tuán)隊(duì)發(fā)表在arVix上的兩篇論文存在重大的不一致之處,另外一些人則認(rèn)為這兩篇論文存在根本的缺陷,例如僅僅因?yàn)閷?shí)驗(yàn)室樣品出現(xiàn)“抗磁”未必就能證明邁斯納效應(yīng),且觸發(fā)邁斯納效應(yīng)或并不是因?yàn)長K-99樣品的室溫超導(dǎo)性。

對(duì)此,Hyun-Tak Kim對(duì)《每日經(jīng)濟(jì)新聞》表示,“這個(gè)質(zhì)疑很好。實(shí)際上,我們之前就在第二篇論文中發(fā)現(xiàn)了一處錯(cuò)誤:在將兩個(gè)數(shù)據(jù)合并到一起時(shí),其中的一個(gè)乘數(shù)無意中被遺漏了。因此這篇論文中有一個(gè)數(shù)據(jù)是錯(cuò)誤的。如今我們已經(jīng)將修改后的版本上傳到arVix,本周二,經(jīng)修改后的論文就將與大家見面。” 

目前,全世界很多研究小組已經(jīng)在快馬加鞭對(duì)此研究進(jìn)行復(fù)現(xiàn)。按照7月27日中科院物理所發(fā)的文章,“最快三天就能制備出一批樣品。大概下周,初步的驗(yàn)證結(jié)果就可以公布。”

(圖片來源:中科院物理所微信公眾號(hào))

但Hyun-Tak Kim對(duì)《每日經(jīng)濟(jì)新聞》記者指出,LK-99的制造時(shí)間并不是“三天”那么短。

他指出,他的團(tuán)隊(duì)所提出的室溫超導(dǎo)體LK-99也許在一個(gè)月內(nèi)可以被任何人復(fù)制,他公開了LK-99的制作方法,如果任何人在復(fù)制LK-99方面遇到任何問題,他的團(tuán)隊(duì)成員也會(huì)對(duì)制作方法進(jìn)行指導(dǎo)。

“如果研究人員對(duì)我們的成果有疑問,他們就會(huì)質(zhì)疑我們的研究成果。因此,我選擇了公開LK-99的制作技術(shù)。如果其他研究小組參與LK-99樣品的制作,他們也將參與這場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)。不過,我希望鼓勵(lì)他們?nèi)〉贸晒?。我們?cè)敢鉃槿祟惖倪M(jìn)步做出貢獻(xiàn)。”Hyun-Tak Kim在郵件中對(duì)記者指出。

其中一篇論文已提交期刊審議

與今年3月份美國羅徹斯特大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)將其室溫超導(dǎo)材料的論文直接發(fā)布在業(yè)內(nèi)頂刊《自然》上不同(即經(jīng)過同行評(píng)審),該韓國科學(xué)家團(tuán)隊(duì)的論文目前僅僅上傳到了預(yù)印本服務(wù)器arXiv上,還不清楚該論文是否已提交給期刊進(jìn)行同行評(píng)議。

由于已有同題的研究被“推翻”的先例,該韓國科學(xué)家團(tuán)隊(duì)的研究成果也必然將受到嚴(yán)格審查。

對(duì)此,Hyun-Tak Kim對(duì)《每日經(jīng)濟(jì)新聞》記者解釋稱,“在我們將《超導(dǎo)體Pb10-xCux(PO4)6O在室溫常壓下表現(xiàn)出懸浮現(xiàn)象及其機(jī)理》這篇論文上傳到預(yù)印本arXiv之前,就已經(jīng)將這其手稿提交給了一家期刊,但并不是《自然》(Nature)或《科學(xué)》(Science)?!兜谝粋€(gè)室溫常壓超導(dǎo)體》沒有提交是因?yàn)闊o法獲得作者的許可,這也不是我署名的論文。”

《第一個(gè)室溫常壓超導(dǎo)體》(圖片來源:arXiv)


《超導(dǎo)體Pb10-xCux(PO4)6O在室溫常壓下表現(xiàn)出懸浮現(xiàn)象及其機(jī)理》(圖片來源:arXiv) 

延伸閱讀:

為何室溫超導(dǎo)總是受廣泛關(guān)注?

其實(shí),如今距離人類首次發(fā)現(xiàn)超導(dǎo)現(xiàn)象已經(jīng)有100多年了。早在1911年,荷蘭物理學(xué)家Heike Kamerlingh Onnes就已經(jīng)發(fā)現(xiàn),當(dāng)溫度降低至4.2K(約-268.95℃)時(shí),浸泡在液氨里的金屬汞的電阻會(huì)消失。

《每日經(jīng)濟(jì)新聞》記者還注意到,在韓國此次的研究公布之前,也有其他研究人員聲稱開發(fā)出了室溫超導(dǎo)的材料。

早在2020年,美國內(nèi)華達(dá)大學(xué)的研究人員就稱其開發(fā)出了一種室溫超導(dǎo)材料,并成立了一家名為Unearthly Materials來進(jìn)一步開發(fā)。

今年3月份,來自美國羅切斯特大學(xué)的物理學(xué)家 Ranga Dias 聲稱自己在 21℃條件下實(shí)現(xiàn)了室溫超導(dǎo) —— 由氫(99%)、氮(1%)和純镥制成的材料 LNH 在 21°C、1GPa 條件下就實(shí)現(xiàn)了超導(dǎo)狀態(tài)。

不過,Dias團(tuán)隊(duì)的研究發(fā)表后遭到多方質(zhì)疑。加州大學(xué)圣地亞哥分校理論物理學(xué)家喬治·赫希(Jorge E.Hirsch)教授曾對(duì)每經(jīng)記者指出,Dias本人并沒有在拉斯維加斯的美國物理學(xué)會(huì)會(huì)議上對(duì)他們團(tuán)隊(duì)的研究進(jìn)行復(fù)現(xiàn)。而在Dias的研究公布后,南京大學(xué)聞?;F(tuán)隊(duì)曾火速安排重復(fù)實(shí)驗(yàn),但團(tuán)隊(duì)發(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(jìn)行合成并得到了镥氮?dú)洳牧稀?ldquo;我們的實(shí)驗(yàn)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?dú)洳牧螸uH2±xNy中不存在超導(dǎo)性。” 

由于Dias團(tuán)隊(duì)的另一篇關(guān)于室溫超導(dǎo)的論文曾在2020年被《自然》撤稿,理由是研究人員在數(shù)據(jù)處理方面存在違規(guī)行為,這削弱了編輯們對(duì)類似研究結(jié)果的信心。

近年來,全球之所以對(duì)室溫超導(dǎo)材料關(guān)注如此密切,正是因?yàn)檫@項(xiàng)技術(shù)一旦得到突破,將有可能徹底改變科學(xué)和技術(shù)的方方面面。室溫超導(dǎo)體最顯著的優(yōu)點(diǎn)之一是其提供了前所未有的能源利用效率。通常來講,超導(dǎo)體需要極低的環(huán)境才能實(shí)現(xiàn),這使得它們的實(shí)際應(yīng)用受到嚴(yán)格限制,這些應(yīng)用主要集中在能源密集型領(lǐng)域。如果能在室溫條件下實(shí)現(xiàn)超導(dǎo)性,輸電和配電系統(tǒng)將因?yàn)閹缀鯙榱愕碾娮瓒辉斐扇魏文芰康膿p失。

封面圖片來源:新華社 張端攝

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