室溫超導聖杯又被摘下了？韓國的物理學家聲稱，發現世界首個室溫常壓超導體——LK-99。這次能預定諾獎嗎？
室溫常壓超導，又被人突破了？這次，是韓國科學家。他們聲稱發現世界首個室溫常壓超導體——改性鉛磷灰石晶體結構。
韓國物理學家在論文中表示——
所有證據都可以證明，LK-99是世界首個室溫常壓超導體。LK-99的誕生意味著室溫超導領域的重大突破，開啟了一個全新的曆史時代。
消息一出，瞬間引爆互聯網，分分鍾登頂Hacker News。假如這次發現為真，那麽我們就能實現無損的能量傳輸，全球的能耗問題將從源頭上解決，人類能利用電能獲得巨大的力量。
如果再從根上掌握了可控核聚變，我們甚至可以進行遠距離的太空旅行。而掌握這項技術的人，無疑將引領世界，簡直就是科幻走進現實。
不過，這一次，是真的嗎？網友們炸了：能複現不？甭管論文看沒看完，網友們是先炸為敬。
“
如果是真的，那就是核彈級消息”
。
“這可太瘋狂了。我對於這些科學研究通常都持懷疑態度，但這一次，似乎是可信的。接下來，就等著看實驗結果能否複現了……”
“我無法抑製自己的興奮。這感覺就像2020年1月，一場巨大的浪潮即將到來，但還沒有任何人意識到。活著真是太好了！趕快讀讀論文。”
“大家請注意，市場目前對這篇論文持懷疑態度——即使概率能高達六分之一，都會讓我驚訝。”
“如果真的能實現室溫超導電子設備，太赫茲處理器速度的前景就太誘人了！”
“如果能證明這次是真的，那可真是重磅消息。”
“但如果要等到應用，估計不會很快。無數例子證明，科學研究的實現會滯後20年。”
“那些80年代中期的高溫超導體現在都已大規模生產，用於核磁共振和聚變初創公司。“
我不認為所有的超導體突破都需要40年，理由很充分：“行業引導、市場發現等都已完成。”
甭管說得多麽玄乎，還是讓我們仔細讀讀論文。
世界首個室溫常壓超導體？
韓國科學家表示，他們在全世界首次用化學方法合成了室溫常壓超導體——LK99（改性鉛-磷灰石）。
盡管人類很早就知曉物質的性質源於它的結構，但迄今為止，我們發現的影響超導體產生超導性的兩個主要因素，是溫度和壓力。
它們通過引起應力使材料中的結構發生微小的變形和應變，從而為超導創造電子狀態。
而LK-99的超導性是由微小的體積收縮（0.48%）導致的結構形變引起，不是由溫度和壓力等外部因素引起的。
通過臨界溫度（Tc）、零電阻率、臨界電流（Ic）、臨界磁場（Hc）和邁斯納效應，都可以證明LK-99的超導性。
圖1(a) 顯示了不同溫度（298K-398K）下的測量電壓與施加電流，圖1(b) 為LK-99薄膜的零電阻率，圖1(c) 顯示了外加電流對外加磁場（H）的依賴關係，在圖1(e)和(f)中，顯示了在400K和3000Oe以上的情況下，臨界電流值仍未為零（7 mA）
從以上實驗數據可以判斷，LK-99的臨界溫度在400K以上。
圖2：作者通過X射線衍射分析（XRD），與COD數據庫進行匹配，確定了LK-99的晶體結構為多晶體（Apatite: 磷灰石）
LK-99為灰黑色，與典型超導體的顏色相同。
它具有三維網絡結構（如下圖），是一個被絕緣四麵體結構包圍的圓柱形柱。
在如下側視圖中，間隔排列的這些圓柱形柱由非對稱的六麵體組成，包含兩個對置的三角形。
研究者發現，由於LK-99中離子的替換，導致體積減少了0.48%，因為離子（87 pm）比離子（133pm）小。
應力發生在網絡部分，然後就導致了超導性的出現。
而LK-99的熱容曲線（右下黑色曲線）不遵循Debye模型，證實了LK-99具有被取代而扭曲的結構。
同時，LK-99的EPR信號圖（如下），證實了Pb(1)和磷酸鹽界麵上存在量子阱（SQW）。
而Pb(1)和磷酸氧之間通過結構畸變和應變產生了SQW，其結構如下圖所示。
與此前研究不同，LK-99的超導性的表達，與SQW的形成密切相關。Josephson等發現了超導體之間存在隧穿效應，這意味著電子通過隧穿在量子阱（SQW）之間移動時，電阻將為零。
考慮到LK-99中SQW間隔預計在，此時SQW之間的隧穿效應很可能發生，LK-99也就獲得了超導性。總之，LK-99之所以在室溫和環境壓力下表現出超導性，就是因為LK-99中，離子的置換所產生的應力沒有得到緩解，同時又被適當地傳遞到了柱-柱界麵上。
這種適當的變形，在界麵中產生了SQW，而不會產生鬆弛。
在論文最後，研究者表示：所有證據都可以證明，LK-99是世界首個室溫常壓超導體。而LK-99的應用場景十分廣闊，包括磁鐵、電機、電纜、懸浮列車、電力電纜，量子計算機的量子比特和THz天線等。
總之，LK-99的誕生意味著室溫超導領域的重大突破，可以說開啟了一個全新的曆史時代。
上一個已被打臉。
如果他所述屬實，無疑是在該領域取得了顛覆性突破，相當於摘下了物理學的一座聖杯。
這樣一顆驚雷在拉斯維加斯舉辦的物理學會上炸響，當場震驚了所有大咖。
不過，很可惜的是，Ranga Dias的結果此後並未被任何一個實驗室成功複現。
Dias繪製的晶胞圖，白色原子是氫，綠色的是鑥，粉色的是不同位點的氫原子
在更早的時候，第一個已知的超導體隻能保持在高達約25K的超導狀態。
在20世紀80年代末，研究人員發現了第一個所謂的高溫超導體，其超導率高達90 K——液氮可以達到這種溫度。
科學家認為他們正處於室溫超導體革命的風口浪尖上。
1911年發現了第一個超導體Mercury
但是，到目前為止，這些早期實驗中使用的高溫超導體（主要是氧化銅）都沒有顯示其超導性保持在約160K以上，低於南極洲記錄的最冷溫度。
還有另一條預測的高溫超導路徑。模型表明，在巨大的壓力下，氫可以轉化為金屬，在數百開爾文時可以超導。
包括Dias和他的哈佛大學博士後顧問Isaac Silvera在內的幾組研究人員聲稱在實驗室中製造了金屬氫，但該州存在的確鑿證據仍然難以捉摸。
研究人員更幸運地創造了在較低壓力下凝固的金屬氫合金。
2009年，研究人員聲稱發現了第53種元素是超導體。在發現結果背後的數據受到操縱後，這一說法後來被撤銷。
2015年，來自德國的一個團隊報告了硫化氫（H(3)S）的超導性，為203 K和155 GPa。四年後，有報告稱氫化鑭（LaH(10)）在250 K和170 GPa實現超導。第一個室溫超導體似乎觸手可及。
2020年10月14日，Dias和他的同事在Nature上宣布，他們在含氫材料碳氫化合物（CSH）中發現了超導性，其含量為287 K和267 GPa——第一個室溫超導體。
不過，Dias隨後就被打假，並以“黑曆史”而著名。
所以，這次韓國物理學家的結果，能被成功複現嗎？