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室温超导又反转了!韩国团队放出第二段LK-99悬浮视频,华科大新论文首证抗磁性

室溫超導又反轉了!韓國團隊放出第二段LK-99懸浮視頻,華科大新論文首證抗磁性

新智元 ·  2023/08/04 14:27

來源:新智元

昨晚,網上開始盛傳「LK-99被韓國官方打假,不是室溫超導體」的新聞。

但實際上,該機構其實並沒有拿到樣品,只是對論文數據和視頻研究後得出的結論。並且,其他韓國的大學也已經開始了自己的復現研究。

恰在此時,韓國團隊第二篇論文三作HuynTak Kim放出了第二個LK-99半懸浮視頻。他對於全世界湧起的LK-99復現熱潮,也表示非常歡迎,拭目以待。

今天,華科大團隊和印度CSIR團隊都在arXiv上發文,結論異曲同工,都比較積極——LK-99材料有較大潛力具備超導性。

西班牙團隊則發文解釋了LK-99爲何復現如此困難的原因:LK-99是一種多相異質結構,具有共存的非超導成分,因此測量結果非常具有迷惑性。

對此,B站UP主「Kiiy_ss」總結道:可以說,現在我們距離真正證明超導性,還差量子鎖定、熱容積跳變和0電阻三關。

第二個磁懸浮視頻出現

美國威廉瑪麗大學教授HuynTak Kim向《紐約時報》記者提供了第二段展示LK-99懸浮性的視頻。

可以看出,這個樣品和第一段視頻中的樣品不同,它呈半均勻的矩形。

但在第一個視頻中,原始樣品明顯是被切過,因此懸浮段與樣品的其餘部分相比要顯得薄很多。

這是一個積極的跡象,這表明,或者韓國團隊有多個樣品,或者他們有能力復刻出樣品,並且可以在不止一塊樣品上發現懸浮特性。

也就是說:燒製出原始樣品並非出於僥倖、無法再次復刻。

不過,也有網友打假道:就像很多人說的那樣,這種視頻用普通磁鐵都能做出來。

顯然,HuynTak Kim教授對於如何用視頻展示,考慮得並不周全。

相比之下,華科大UP主「關山口男子技師」的視頻中,就把磁體更換換了方向,而樣品受到的依然是斥力,這樣就排除了磁性材料的可能,保底也是一種新抗磁材料。

韓國論文三作:LK-99只可能是超導體

昨天,美國威廉瑪麗大學教授HuynTak Kim接受韓媒郵件採訪。

他在採訪中表示,對於他們團隊來說:「在他們看到數據時,材料超導性的驗證已經完成。」

他在採訪中回答記者提問時說,LK-99論文中已經展示了,LK-99的抗磁性比石墨(graphite)大得多,並稱「除非用超導性來解釋,否則無法解釋。」

他還和記者強調,他們計劃在明年舉辦的美國物理學會上展示相關的內容。

至於外界的復現和驗證活動,他表示雖然他們自己的驗證已經完成,但是外界的參與同樣也是有意義的。

他們現在的重點在新材料的進一步研發上,而不是在驗證LK-99到底能不能室溫常壓超導。

言下之意就是,該寫的我們在論文中已經寫的很清楚了,我們測到的數據已經證明了LK-99就是室溫常壓超導材料。我們現在已經在進行下一步的工作了。

但是你要讓我現在拿出來呢,不好意思,「過於先進,暫時不便展示」,要看請等到明年美國物理學會。

至於外界的復現和驗證要求,我們暫時沒有辦法管。

最後,採訪還提到了韓國低溫超導協會成立的「LK-99驗證小組」,根據現有的論文認爲不能說LK-99是室溫常壓超導材料。

他們希望韓國團隊儘快提供他們自己的材料樣品進行交叉檢測。

而根據韓聯社報道,能源工業大學副校長樸振浩表示:「我們在一個月前就合成了LK-99的樣品,還在持續分析中」。

並且他認爲,即使LK-99不是室溫超導體,只要超過現有材料所具的特性,就能發揮作用。

韓國學會:目前無法證明是常溫超導

同時也就是在昨天,韓聯社報道,韓國超導和低溫物理學會(KSSC)成立的「LK-99」驗證小組表示:通過研判韓國團隊的論文,不能得出LK-99是室溫超導的結論。

而至於爲什麼韓國人的驗證小組只能通過論文研判,是因爲他們也沒有拿到韓國原始團隊的樣品。

(1) 根據兩篇論文公佈的數據和發佈的視頻分析,該材料還不能被認爲是室溫超導。

(2) 如果團隊提供他們製造的樣品,驗證委員將隨即進行測量並驗證其是否常溫超導體。參與人員所屬的機構包括首爾國立大學,成均館大學,浦項科技大學等。

(3) 除了提供的樣品外,成均館大學量子材料超導研究團隊、高麗大學超導材料及應用實驗室、首爾國立大學複合材料狀態研究團隊等,也正在進行LK-99的復現研究。

今日又有三篇論文全新出爐

截至目前,arXiv上又出現了兩篇LK-99相關論文。

一篇來自華科大團隊,他們表示對於LK-99的材料潛力比較看好。

另一篇來自西班牙團隊,他們認爲,LK-99極有可能是一種雜相化合物,即使XRD相似,也不代表產品就一樣。

華科大論文已出

8月1日,華科大UP主「關山口男子技師」在B站上傳一段視頻,發現了LK-99材料抗磁現象。

視頻一出,直接在國內外炸圈,網友齊刷見證歷史。

今天,關於這一視頻實驗過程中的新論文出來了

論文地址:https://arxiv.org/pdf/2308.01516.pdf

同樣,這篇論文登頂了國外知名平台的熱榜。

論文中,作者再次指出,團隊首次成功驗證,併合成了LK-99晶體。這一晶體在室溫下,比韓國團隊的樣品有更大的懸浮角度。

華科大采用了通過固相法備制了

 

的LK-99樣品。

下圖a中,從左到右分別顯示了

晶體,以及目標產物LK-99 的合成溫度曲線,所有反應均在10^-2 Pa下進行。

b和c中,是合成的LK-99晶體的照片,以及光學顯微照片。d顯示了LK-99的晶體結構,其中4個

原子中的一個被Cu原子取代。

下圖中,a顯示了在物理特性測量系統(PPMS,DynaCool,Quantum Design)中測量的樣品1(宏觀灰黑色塊體)和樣品2(由磁斥力篩選的微米晶體,形狀呈三角形,側長約120μm,厚度約20μm)的熱磁曲線。

對於樣品1,ZFC曲線和FC曲線分別在~ 326k和~ 299K處出現抗磁轉變,這與Sukbae Lee先前報道的相似。

然而,經磁斥力篩選的微米晶樣品2,抗磁轉變溫度約爲340k,略高於宏觀樣品,表明微米晶樣品2純度更高、結晶度更高、銅摻雜更好。

如下,也就是我們在視頻中所看到的,證明了在室溫和大氣壓下,樣品2能夠懸浮。

此外,研究人員還對樣品2進行了非鐵磁的證明實驗,除了鐵磁效應外,樣品2在被鐵磁體吸引時沒有反應。

可以看下Claude的精簡版總結:(僅供參考)

西班牙團隊:LK-99是多相異質結構,復現太難

來自西班牙國家科學院物理研究所的專家在arXiv上發佈論文,對LK-99是否具有超導性進行了一些研究。

他們提供了超導Pb薄膜的實驗數據,並表示這些數據與北航團隊的觀察結果類似——電阻率與溫度的關係更像是半導體,在冷卻時磁化強度也有所增加。

論文地址:https://arxiv.org/pdf/2308.01723.pdf

論文中表示,LK-99是一種多相異質結構(heterophase structure),具有共存的非超導成分。根據合成的具體細節,這種超導效應的程度可能更強或更弱,在形成所需的成分時會產生誤導性結果。

說得通俗一點,就是現在想要復現這個材料,結果會很複雜。

因爲可能的超導材料會被非超導材料包裹,導致最後呈現出的現象比較有迷惑性。

具體來說,他們在藍寶石沉底 sapphire substrate上沉積了不同厚度的Pb薄膜。

如下圖所示,對於較厚的薄膜,電阻率與溫度的關係看起來就像傳統的超導轉變。

而對於較薄的薄膜,曲線與半導體的曲線相似。

磁性測量確實證實,這是一種真正的超導材料。

Pb薄膜的這種行爲雖然是在不同沉積條件下獲得的,但在文獻中有詳細記載,電子通過宏觀量子隧道從一個超導納米島跳到另一個超導納米島,就提供了解釋。

而這種現象,就是超導體-電介質量子相變的典型現象。

因此,

很可能是一種多相化合物,其中包含由非晶周圍相或多個非晶相分隔的多晶體。

而這些相在XRD中不會產生顯著的X射線峯,但依然會對電阻和磁性產生影響。

事實上,初始成分

和黃鉛礦

的任何摩爾比,都不能最終形成單相物質中Cu/P比爲1/6的材料。還需要更廣泛的EDX/EBSD/EDxX結果,來測出產品中不同相的含量。

印度物理學家:Broad Band Mott Localization is all you need

另外,來自印度的物理學家G.Baskaran也於8月2日提交了一篇論文,用了一個仿Transformer論文的標題,提出了一個支持LK-99可能具有超導性質的理論觀點。

論文地址:https://arxiv.org/pdf/2308.01307.pdf

在論文中他提出了一個不同於之前論文中的Broad Band Mott Localization理論,支持LK-99的超導性。

可參考Claude的解釋來輔助理解。

另外,此前南京大學教授聞海虎曾提出:論文中的抗磁相變這一點,非常容易導致誤判。

而根據「知識分子」的採訪,聞教授表示:LK-99確實「有意思」,具備一些奇特的性質。

「目前我們不僅關注有沒有超導,低溫低電阻態也是很有意思的。而這是這個材料一些奇特的性質。還有,如果不是超導的抗磁效應,那是什麼磁性導致的呢?」

參考資料:

https://www.yna.co.kr/view/AKR20230803057400017

https://www.nytimes.com/2023/08/03/science/lk-99-superconductor-ambient.html

https://arxiv.org/pdf/2308.01516.pdf

https://arxiv.org/pdf/2308.01723.pdf

https://arxiv.org/pdf/2308.01307.pdf

編輯/jayden

譯文內容由第三人軟體翻譯。


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