韓國(guó)團(tuán)隊(duì)室溫超導(dǎo)，已經(jīng)引發(fā)了全世界各大實(shí)驗(yàn)室的復(fù)現(xiàn)狂潮。

就在剛剛，又出了爆炸性消息。

7月31日16:13，北航的研究人員在arXiv上提交了論文，稱(chēng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果未發(fā)現(xiàn)LK-99的超導(dǎo)性。

他們得到的LK-99樣品，其X射線(xiàn)衍射圖譜和韓國(guó)團(tuán)隊(duì)一致，但無(wú)法檢測(cè)到巨大抗磁性，也未觀察到磁懸浮現(xiàn)象。

從電輸運(yùn)性質(zhì)來(lái)看，LK-99更像是半導(dǎo)體；從電阻率看，LK-99與超導(dǎo)體的零電阻不符。

而幾乎在同一時(shí)間（7月31日17:58），美國(guó)國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的研究人員提交了一篇arXiv論文，研究結(jié)果表明，可以確認(rèn)LK-99具備高溫超導(dǎo)體費(fèi)米能級(jí)平坦帶特征。

研究者利用美國(guó)能源部的算力對(duì)改性鉛磷灰石進(jìn)行了密度泛函理論計(jì)算，發(fā)現(xiàn)其中存在一種能跨越費(fèi)米能級(jí)的平坦帶，這種結(jié)構(gòu)在已知的許多高溫超導(dǎo)體中也存在，因此，LK-99可能存在超導(dǎo)性。

兩篇論文一出，網(wǎng)友們瞬間沸騰了！

現(xiàn)在，這兩篇論文已經(jīng)居于Hacker News的熱榜Top 2。

北航團(tuán)隊(duì)：未發(fā)現(xiàn)具備超導(dǎo)性

就在剛剛，北航團(tuán)隊(duì)在arxiv上連發(fā)2篇論文，疑似否認(rèn)LK-99的超導(dǎo)性，瞬間引爆知乎熱搜。

第一篇論文，研究者稱(chēng)沒(méi)有發(fā)現(xiàn)合成物的懸浮現(xiàn)象，還需要審查。

論文地址：https://arxiv.org/pdf/2307.16802.pdf

研究者首先一步步合成了，還有。

然后由這2種材料，再燒結(jié)成化合物。

結(jié)果顯示，實(shí)驗(yàn)產(chǎn)物的XRD和韓國(guó)團(tuán)隊(duì)的改性鉛磷灰石XRD類(lèi)似

通過(guò)測(cè)試，研究發(fā)現(xiàn)與聲稱(chēng)的超導(dǎo)性相反，化合物表現(xiàn)出類(lèi)似半導(dǎo)體的傳輸行為。

其室溫電阻率高達(dá)，但研究人員的化合物的x射線(xiàn)衍射光譜與先前報(bào)道的結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)非常一致。

此外，在室溫下，將壓緊的球團(tuán)置于商用磁體上時(shí)，不會(huì)產(chǎn)生斥力，也不會(huì)觀察到磁懸浮現(xiàn)象。

這些結(jié)果意味著，改性鉛磷灰石（LK-99）具備室溫超導(dǎo)性的說(shuō)法需要重新商榷，尤其在電輸運(yùn)性質(zhì)上超導(dǎo)性是存疑的。

Claude總結(jié)的論文內(nèi)容，僅供參考

另外一篇，是北航與中科院沈陽(yáng)材料科學(xué)國(guó)家實(shí)驗(yàn)室一起做的關(guān)于LK-99結(jié)構(gòu)的研究。

研究結(jié)果大概表明，導(dǎo)入銅以后，發(fā)生了一個(gè)絕緣體到金屬的改變，并且體積縮小。

論文地址：https://arxiv.org/pdf/2307.16040.pdf

論文中，研究人員利用第一原理計(jì)算研究了LK-99及其母體化合物的電子結(jié)構(gòu)，旨在闡明銅的摻雜效應(yīng)。

研究結(jié)果表明，母體化合物是絕緣體，而摻雜銅會(huì)引起絕緣體金屬轉(zhuǎn)變，從而導(dǎo)致體積收縮。

LK-99在費(fèi)米級(jí)附近的能帶結(jié)構(gòu)特征是一個(gè)半填充的和一個(gè)完全填充的平坦帶。

這兩個(gè)平坦帶都來(lái)自1/4占據(jù)的O原子的2p軌道和Cu的3d軌道與其最近鄰O原子的2p軌道的混合。

有趣的是，研究人員在這兩個(gè)平帶上觀察到，4個(gè)van Hove奇點(diǎn)，這表明在低溫下電子向結(jié)構(gòu)畸變的不穩(wěn)定性。

但論文并沒(méi)有下定論，該材料是否能超導(dǎo)。

總而言之，北航的最新兩篇研究，一方面通過(guò)復(fù)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)對(duì)LK-99的超導(dǎo)性提出了質(zhì)疑，但另一方面通過(guò)計(jì)算模擬得出LK-99的結(jié)構(gòu)具有費(fèi)米能級(jí)的平坦帶。

對(duì)LK-99的論證似乎變得不那么明了，判斷它是不是超導(dǎo)材料成為一件困難的事。

美國(guó)國(guó)家實(shí)驗(yàn)室：模擬發(fā)現(xiàn)存在超導(dǎo)特征

幾小時(shí)前，美國(guó)勞倫斯伯克利國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的研究人員也提交了一份arXiv論文，聲稱(chēng)自己證實(shí)了LK-99存在超導(dǎo)特征。

具體來(lái)講，研究發(fā)現(xiàn)，費(fèi)米能級(jí)孤立平坦帶是超導(dǎo)晶體的標(biāo)志，而LK-99也具備該特征。

論文中，作者模擬了韓國(guó)提出材料發(fā)生的情況，即銅原子滲入晶體結(jié)構(gòu)并取代鉛原子，導(dǎo)致晶體產(chǎn)生輕微應(yīng)變并收縮0.5%。

據(jù)介紹，這種獨(dú)特的結(jié)構(gòu)，正是為了實(shí)現(xiàn)這一神奇特性而提出的。

論文地址：https://arxiv.org/pdf/2307.16892.pdf

勞倫斯伯克利國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的研究人員Sinéad Griffin，使用美國(guó)能源部的算力模擬了這一現(xiàn)象。

作者使用了一種叫做「密度泛函理論」的計(jì)算方法，來(lái)探究銅取代磷灰石的性質(zhì)。

研究人員發(fā)現(xiàn)，LK-99在費(fèi)米能級(jí)（一個(gè)重要的能量水平）附近存在一些特殊的能帶結(jié)構(gòu)，這些能帶被稱(chēng)為「孤立的平帶」。

這些孤立的平帶在已知的一些已建立的超導(dǎo)體家族中，都是高轉(zhuǎn)變溫度的標(biāo)志。

LK-99中孤立平帶的起源有兩個(gè)。

其中一個(gè)來(lái)源是由于銅離子導(dǎo)致了材料的結(jié)構(gòu)畸變，即原子排列的變化。另一個(gè)來(lái)源是由于鉛離子的孤立電子對(duì)形成了一個(gè)特殊的電荷密度波。

作者指出，這些結(jié)果暗示了一個(gè)簡(jiǎn)化的模型，即「雙帶模型」，可以較好地描述這種材料中的低能量物理行為。

與此同時(shí)，作者還研究了這種材料的「電子結(jié)構(gòu)」會(huì)發(fā)生什么變化，即材料中有哪些可用的傳導(dǎo)途徑。

結(jié)果發(fā)現(xiàn)，電子的傳導(dǎo)路徑，恰好處于能使它們「超導(dǎo)」的適當(dāng)條件和位置。

更具體地說(shuō)，它們接近「費(fèi)米面」，費(fèi)米面就像電能的海平面，比如「海平面以上0英尺」。

人們認(rèn)為，靠近費(fèi)米面的傳導(dǎo)路徑越多，超導(dǎo)溫度就越高。打個(gè)比方，由于「地面效應(yīng)」，飛機(jī)更容易飛近海洋表面，從而獲得更大的升力。

論文中，這幅圖顯示了，費(fèi)米表面上下交叉的「帶」或電子通路。

這些有趣的傳導(dǎo)路徑，只有在銅原子滲入晶格中較不可能的位置或「較高能量」結(jié)合部位時(shí)才會(huì)形成。

這意味著這種材料很難合成，因?yàn)橹挥幸恍〔糠志w中的銅會(huì)恰好處于正確的位置。

Claude總結(jié)的論文內(nèi)容，僅供參考

韓國(guó)論文做出修正

今天上午9點(diǎn)左右，修正后的室溫超導(dǎo)論文也發(fā)布了！網(wǎng)友們激動(dòng)地奔走相告。

現(xiàn)在登錄arXiv，可以看到六人作者的室溫超導(dǎo)論文已經(jīng)在29日做過(guò)修改，提交過(guò)第二版本。

第二版本和第一版本究竟有哪些區(qū)別呢？

比較之后發(fā)現(xiàn)，其實(shí)重要的改動(dòng)也就這兩處。

第一處，是一張關(guān)鍵的圖表做了修改，變?yōu)閮蓮垺?/span>

看來(lái)，此前作者Hyun-Tak Kim曾提到的y軸磁化率錯(cuò)誤，應(yīng)該就是在右圖中得到了修改。

左：舊版；右：新版

第二處，就是韓語(yǔ)的標(biāo)注被刪掉了。

但有網(wǎng)友質(zhì)疑說(shuō)，「Latex的錯(cuò)誤仍然存在，以前出現(xiàn)兩次，現(xiàn)在減少到一次。在提交之前校對(duì)一下這么難嗎？」

總之，實(shí)質(zhì)性的改動(dòng)也就是一個(gè)圖而已，這不免讓廣大網(wǎng)友感到失望。

在此之前，六人版論文的三作Hyun-Tak Kim曾對(duì)《每日經(jīng)濟(jì)新聞》透露，論文中確實(shí)有一些小的錯(cuò)誤，團(tuán)隊(duì)已經(jīng)在修改，并將盡快上傳新的版本。

在7月28日，Hyun-Tak Kim曾經(jīng)在郵件中表示，y軸磁化率有兩處數(shù)據(jù)錯(cuò)誤，他會(huì)馬上修改

在另一封郵件里，Hyun-Tak Kim表示，自己已于27日上傳了修正后的版本，預(yù)計(jì)這一版本在周二就可以在arXiv上顯示了。

又一個(gè)「室溫超導(dǎo)」來(lái)了？

有趣的是，一家名為T(mén)aj Quantum的區(qū)塊鏈公司（劃重點(diǎn)）自稱(chēng)同樣實(shí)現(xiàn)了室溫超導(dǎo)，并且已經(jīng)申請(qǐng)了專(zhuān)利。

就在今天早上，他們發(fā)布了超導(dǎo)體的照片，并介紹稱(chēng)，這是一種石墨烯泡沫材料。

從美國(guó)專(zhuān)利局已經(jīng)可以下載到專(zhuān)利原文。

https://kdocs.cn/l/caKwDx25VrCU?f=201

然而，即便這個(gè)東西為真，也不是我們討論的第一類(lèi)超導(dǎo)。

而絕大多數(shù)網(wǎng)友，對(duì)此也持懷疑態(tài)度，認(rèn)為這個(gè)公司蹭熱度的成分更大。

直播網(wǎng)友，在線(xiàn)向原作求助

之前在推上直播LK-99復(fù)現(xiàn)過(guò)程的網(wǎng)友Andrew McCalip，還在等待第二步中材料的燒制。

他表示自己第一次合成的CuP遇到了問(wèn)題，但他訂購(gòu)的波蘭產(chǎn)CuP將在周三早上到達(dá)。

這意味著第一次最終反應(yīng)將會(huì)在周三開(kāi)始，周四很可能會(huì)出現(xiàn)第一個(gè)LK-99樣品。

但Andrew直播實(shí)驗(yàn)進(jìn)展時(shí)，提到了自己正在苦惱于論文中的細(xì)節(jié)太少，在實(shí)驗(yàn)時(shí)很難把握制造LK-99的工藝。

熱心網(wǎng)友向Andrew提供了就LK-99制備中的問(wèn)題向Lee提問(wèn)的網(wǎng)站：

網(wǎng)站地址：https://qcentre.co.kr/qna

這下，Andrew在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的疑惑，可算是有了泄口。

比如，對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的細(xì)節(jié)處理：

前體材料要到純度級(jí)別？要求粒徑是多少？ 

使用前，是否需要進(jìn)行任何必要的預(yù)處理步驟？ 

Lanarkite反應(yīng)的環(huán)境是空氣還是真空？ 

LK99對(duì)最后的925°C步驟的持續(xù)時(shí)間有多敏感？

還有對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的疑問(wèn)：

能否詳細(xì)說(shuō)明所觀察到的塊狀材料和薄膜之間的差異？ 

塊狀材料與薄膜的成分相同嗎？ 

規(guī)定配方的重復(fù)性如何，SC 行為在樣本中是否隨機(jī)？ 

專(zhuān)利圖22中，電阻率值取自哪個(gè)區(qū)域？淺灰色還是深灰色區(qū)域？

等等......

現(xiàn)在，Andrew已向網(wǎng)站提交了他的問(wèn)題。

可以想見(jiàn)，接下來(lái)幾天，會(huì)有更多的復(fù)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)結(jié)果出來(lái)。

全世界研究者的成果將匯總在一起，合力驗(yàn)證這次人類(lèi)究竟能不能摘下室溫超導(dǎo)圣杯，進(jìn)入全新的紀(jì)元。