距离美國(guó)罗彻斯特大學(xué)研究人员宣称发现一种室温超导材料不到5个月，全球科(kē)學(xué)界在室温超导材料方面又(yòu)宣布重大发现。

近日，韩國(guó)一个科(kē)學(xué)家团队表示，他(tā)们发现了全球首个室温常压超导材料——改性铅磷灰石晶體(tǐ)结构（下称LK- 99，一种掺杂铜的铅磷灰石）。该团队兴奋地指出，“所有(yǒu)证据都可(kě)以证明，LK-99是世界首个室温常压超导體(tǐ)。LK-99的诞生意味着室温超导领域的重大突破，开启了一个全新(xīn)的历史时代。”

不过，《每日经济新(xīn)闻》记者注意到，该团队的论文(wén)目前仅上传到了预印本服務(wù)器arXiv，还不清楚该论文(wén)是否已提交给期刊进行同行评议。由于已有(yǒu)同题的研究被“推翻”的先例，该韩國(guó)科(kē)學(xué)家团队的研究成果也必然将受到严格审查。

研究称新(xīn)材料LK-99 的临界温度仅為(wèi)127°C

為(wèi)

超导性的关键点则在于临界温度，只要低于这个温度，材料就会具有(yǒu)超导性。因此，一种能(néng)够在实验室之外的常规条件下工作的超导體(tǐ)将是革命性的。

如今距离人类首次发现超导现象已经有(yǒu)100多(duō)年了。早在1911年，荷兰物(wù)理(lǐ)學(xué)家Heike Kamerlingh Onnes就已经发现，当温度降低至4.2K（约-268.95℃）时，浸泡在液氨里的金属汞的電(diàn)阻会消失。

《每日经济新(xīn)闻》记者还注意到，在韩國(guó)此次的研究公布之前，也有(yǒu)其他(tā)研究人员声称开发出了室温超导的材料。

早在2020年，美國(guó)内华达大學(xué)的研究人员就称其开发出了一种室温超导材料，并成立了一家名為(wèi)Unearthly Materials来进一步开发。

今年3月份，来自美國(guó)罗切斯特大學(xué)的物(wù)理(lǐ)學(xué)家 Ranga Dias 声称自己在 21℃条件下实现了室温超导 —— 由氢（99%）、氮（1%）和纯镥制成的材料 LNH 在 21°C、1GPa 条件下就实现了超导状态。

不过，Dias团队的研究发表后遭到多(duō)方质疑。加州大學(xué)圣地亚哥(gē)分(fēn)校理(lǐ)论物(wù)理(lǐ)學(xué)家乔治·赫希（Jorge E.Hirsch）教授曾对每经记者指出，Dias本人并没有(yǒu)在拉斯维加斯的美國(guó)物(wù)理(lǐ)學(xué)会会议上对他(tā)们团队的研究进行复现。而在Dias的研究公布后，南京大學(xué)闻海虎团队曾火速安排重复实验，但团队发现，Dias给的制备样品方案几乎不可(kě)行，于是他(tā)们结合自己的条件，完全以新(xīn)的方式进行合成并得到了镥氮氢材料。“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中不存在超导性。” 

由于Dias团队的另一篇关于室温超导的论文(wén)曾在2020年被《自然》撤稿，理(lǐ)由是研究人员在数据处理(lǐ)方面存在违规行為(wèi)，这削弱了编辑们对类似研究结果的信心。

近年来，全球之所以对室温超导材料关注如此密切，正是因為(wèi)这项技术一旦得到突破，将有(yǒu)可(kě)能(néng)彻底改变科(kē)學(xué)和技术的方方面面。室温超导體(tǐ)最显著的优点之一是其提供了前所未有(yǒu)的能(néng)源利用(yòng)效率。通常来讲，超导體(tǐ)需要极低的环境才能(néng)实现，这使得它们的实际应用(yòng)受到严格限制，这些应用(yòng)主要集中在能(néng)源密集型领域。如果能(néng)在室温条件下实现超导性，输電(diàn)和配電(diàn)系统将因為(wèi)几乎為(wèi)零的電(diàn)阻而不造成任何能(néng)量的损失。

量子计算机则将成為(wèi)室温超导的直接受益者。有(yǒu)了室温超导，量子计算机将变得更加实用(yòng)和容易获得。目前，大多(duō)数量子计算机都在接近绝对零度的超低温条件下运行，以尽量减少噪音。这种对极端冷却的要求不仅在技术上具有(yǒu)挑战性且成本高昂，而且还限制了量子计算机系统的可(kě)拓展性。室温超导具有(yǒu)在环境温度下零電(diàn)阻导電(diàn)的能(néng)力， 可(kě)以為(wèi)量子比特提供一个稳定和可(kě)控的环境，而不需要复杂的冷却系统。

该韩國(guó)科(kē)學(xué)家团队也在论文(wén)中指出，其发现可(kě)能(néng)会对广泛的技术应用(yòng)领域产生深遠(yuǎn)的影响，包括磁铁、電(diàn)机、電(diàn)缆、磁悬浮列車(chē)、量子计算机等。

了制造这种名為(wèi) LK-99 的新(xīn)材料，该韩國(guó)研究团队将几种含有(yǒu)铅、氧、硫和磷的粉末状化合物(wù)混合在一起，然后在高温下加热数小(xiǎo)时，粉末发生化學(xué)反应，得到一种掺杂铜的铅-磷灰石晶體(tǐ)。

据悉，该团队的研究人员包括量子能(néng)源研究中心CEO Sukbae Lee，長(cháng)期从事高温超导方向的物(wù)理(lǐ)研究；量子能(néng)源研究中心研究员Ji-Hoon Kim，主要负责样品合成工作；以及韩國(guó)高丽大學(xué)教授Young-Wan Kwon，专注于凝聚态物(wù)理(lǐ)、先进材料等领域的研究。

随后，研究人员测量了毫米大小(xiǎo)的LK-99样品在不同温度环境下对電(diàn)流通过的阻力，发现其所谓的電(diàn)阻率从105℃时的较大正值急剧下降到30℃时的几乎零電(diàn)阻。

研究小(xiǎo)组记录了LK-99的临界温度（Tc）、零電(diàn)阻率、临界電(diàn)流（Ic）、临界磁场（Hc）和迈斯纳效应（超导體(tǐ)从一般状态相变至超导态的过程中对磁场的排斥现象）。该韩國(guó)研究团队在论文(wén)中称，其发现的LK-99的临界温度為(wèi)127°C，这意味着这种材料可(kě)以很(hěn)容易在地球上的所有(yǒu)环境中使用(yòng)。各种效应使得该研究小(xiǎo)组确信LK-99确实是一种超导體(tǐ)。

超导體(tǐ)没有(yǒu)電(diàn)阻的原因在于内部電(diàn)子的活动。当某特定材料实现超导时，其中的電(diàn)子会克服排斥力并配对，在不损失能(néng)量的情况下自由流动。该韩國(guó)团队认為(wèi)，LK-99中之所以会出现这种超导情况，是由微小(xiǎo)的體(tǐ)积收缩（0.48%）导致的结构形变引起的。

虽然该韩國(guó)科(kē)學(xué)家团队对室温超导材料的发现令外界非常兴奋，但谨慎对待类似的研究同样也很(hěn)重要。

业内分(fēn)析指出，在科(kē)學(xué)上被广泛接受和认可(kě)前，还需要同行进一步严格和独立的严重。此外，科(kē)學(xué)界还必须重复复现，以确认这一发现的可(kě)重复性和可(kě)靠性。

此外，研究人员还需要进行广泛的研究，以了解LK-99室温超导性背后的基本机制。探索LK-99潜在的限制和挑战，例如超导状态的稳定性和寿命，对于评估材料的实际适用(yòng)性至关重要。最后，来自该领域专家的同行评议和审查也将有(yǒu)助于复现上述韩國(guó)研究团队的助長(cháng)。

该韩國(guó)研究团队表示，他(tā)们理(lǐ)解外界对其研究成果的质疑，也支持任何想自行制备并测试LK-99超导性的人。与此同时，该团队将继续努力完善他(tā)们的超导样品，并朝着大规模生产的方向迈进。