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21℃室温超导成果被美院士宣称复现!南大教授:有3点质疑

室温超导又双叒反转?

没错,就是今年3月差点掀翻物理界的“21℃室温超导新材料”成果,来自美国罗彻斯特大学Ranga Dias团队。

21℃室温超导成果被美院士宣称复现!南大教授:有3点质疑

当时国内外很多团队都立刻尝试复现实验,却均宣告失败,质疑声铺天盖地。

然而现在,美国国家科学院院士又发表论文称:

已初步复现结果。

并指出,其他团队没有成功,是因为样本制备不当。

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一时之间,目光又再次聚焦到了这项实验之上。

这次,来真的了?

美院士称初步复现21℃室温超导实验

这位院士名叫Russell Hemley,是国际高压领域著名专家。

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他的团队的复现方法,是基于Dias提供的材料实现的。

即他们在Lu-N-H样品上进行了电阻测量,发现该材料在室温附近得到的Tc值以及对氮掺杂氢化镥的压力依赖性,和之前Dias的结果十分接近,也就是这一全新材料的确出现了室温超导现象。

与此同时,这项成果是基于另一组相同材料的实验在不同实验室同步进行、独立测量的,似乎能够进一步证明其可信度。

实验详细过程也在文中揭露,如知乎网友@SACE总结,包括:

通过Raman光谱测量发现Lu-N-H样品中存在与Compound A(Dasenbrock-Gammon等团队使用Lu-N-H在10kbar的极低压力下实现294K的室温超导性)相匹配的特征峰;

使用压力电阻计测量样品的电阻和标准红宝石荧光方法测量压力,发现在8.5 kbar的压力下,Lu-N-H样品的电阻在冷却和升温过程中表现出不同的特性,可能与样品超导性有关;

以及使用原位共焦拉曼测量和电输运测量,验证了Lu-N-H样品的结构和相一致,并且发现样品的制备条件对于成功合成超导材料至关重要。

——是的,Hemley这篇论文还重点回应了南大闻海虎等团队之前的“证伪”实验。

文章表示:

成功合成超导材料强烈依赖于样品制备的详细信息,需要进一步研究和优化这些程序。

也就是说,大家都没能复现出来,是合成材料的方法跟原始Dias所用的方法不一样(而他直接拿到了原始样品,才复现了实验)。

除此之外,Hemley还讨论了为什么“合成方法不同就会导致样品发生变异,因而显示不出超导性”。

总之,这一材料的合成不仅严重依赖于材料结构(包括氮杂质控制),还要全面考虑到化学计量和N-H空位的有序性等条件。

反转了?再等等

所以,美国院士这一复现实验能代表Dias反转成功吗?

各方观点不一。

知乎网友@笠道梓表示:

要想坚实证明室温超导,除了电阻数据,还有磁化率数据显示的迈斯纳(Meissner)效应才行。

但Hemley院士的复现只包含了前者。

这也是被很多人反复质疑的一个点。

另外,还有人指出,施加外磁场压制超导的实验数据和比热数据也没有呈现。

总之就是,只提供了一方面的单一数据,信服度还不够。

还有人质疑为什么Dias能提供给他原始样品。

这就要从俩人的“特殊关系”说起了。据了解,Hemley教授一直与Dias团队在超导材料研究方面有广泛合作,同时也是Dias的支持者。

因此,有人也表示,可不可以将样品再寄给别的团队再进行复现呢?

当然,也有网友称,“找自己人帮忙”其实可能也有Dias团队自己的考量。

支持的声音也并不缺乏,如知友@SACE就在通读论文后表示:

Hemley的实验有理有据,只要所用材料是真的,室温超导的真实性其实可以算是上升了一大截的。

现在就需要更多科学家对材料真伪进行研究。

值得一提的是,环球科学已火速采访了南大闻海虎教授,他仍然有3个质疑点:

首先是认为涉及电阻转变太突然、太陡了。违反了超导现象的基本认知。

其次是文中显示的电极做得很糟糕,形状很不规范。

最后是电阻掉一下不能代表超导,还需要其他更本征的性质,特别是磁性质。

所以基于这三点,闻海虎教授认为Hemley的复现还远谈不上反转。

所以,还得让子弹再飞一会儿,等待更多证明结果。

因此,也有网友担忧:

不会搞到最后大家就这个问题反复刷顶刊吧。。

论文地址:https://arxiv.org/abs/2306.06301

参考链接:https://www.zhihu.com/question/606341241

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