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美国室温超导研究被推翻了?还需要更多的验证
来源: 中国财投网      时间:2023-03-20 13:51:50

“这个结论肯定是推翻了,毋庸置疑的。”南京大学超导物理和材料研究中心主任闻海虎说出这句话的时候,语气足够坚决。

“这个结论”,指的就是当下大火的美国罗切斯特大学RangaDias团队的室温超导研究。他们宣称自己研发的一种镥氮氢材料在1万个大气压(1GPa)下实现了室温超导。

3月15日,闻海虎团队在预印本网站arXiv提交了一篇包括9名作者、长达16页的研究论文,直截了当否定了Dias的研究结论。论文结论称:“我们的实验清楚地表明,从环境压力到6.3GPa,温度低至10K(约-263摄氏度),镥氮氢材料LuH2±xNy中不存在超导。”

这距离Dias的研究发布只有8天,如果实锤,Dias将会再次被打脸。

复刻Dias实验

3月7日,看见Dias在美国物理学会会议上的报告结果后,闻海虎火速安排重复实验,“我们的初步样品很快出来了,后来又作了一些调整”。

为何效率如此之高?闻海虎称,这是他们团队加班加点共同努力的结果。事实上,这个复刻实验“难度不是很大”,但是“测量起来还是有难度的”,因为需要精细的信号,而数据分析也是有难度的,幸好他们“时有很好的积累”。

实验并非完全复刻。闻海虎发现,Dias给的制备样品方案几乎不可行,于是他们结合自己的条件,完全以新的方式进行合成并得到了镥氮氢材料。X射线衍射仪技术检查显示,该材料结构与Dias的样品几乎一致,且能量色散X射线光谱仪分析也发现了氮元素。

闻海虎团队随即在6万个大气压以下的不同压力中,对该材料电阻进行了测量,发现低至10K都没有超导发生。同时,他们也进行了仔细的磁化测量,发现没有超导所需的抗磁信号。闻海虎说,这些发现足以否定Dias的常温低压下的超导结论。

因为Dias没有说明其研究材料中的氮含量,目前只能以材料结构来讨论。闻海虎说,尽管样品中氮含量或许有所不同,但是材料结构一样、3种元素兼具,这个情况下要有超导就应该产生了,“不能说那一点成分的改变会决定超导或不超导”。

为什么Dias的制备样品方案不可行呢?

Dias的方案是,用两个小金刚石对微腔中的镥、氮气和氢气在65摄氏度下加压到1万个大气压。闻海虎分析说,Dias的材料制备方法存在明显的不合理,65摄氏度太低,这个温度下能产生金属和氮气、氢气的反应是不可思议的。

闻海虎说,Dias可能给了一个错误的条件,或许是温度少了一个“0”,“除非用激光加热,否则很难做出来”,然而Dias并没有提到激光。闻海虎团队采用了高温高压炉来烧,很快就得到了镥氮氢材料。

闻海虎考虑得更严谨。他说,这个材料在几十万个大气压下是否会出现高温超导还不能下结论,“我们也正在做”。

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