芯耀
1800
室溫超導(dǎo)離人類(lèi)不遠(yuǎn)了？凌晨1點(diǎn)，東南大學(xué)首次在110K溫度下，成功觀測(cè)到LK-99材料零電阻現(xiàn)象，引來(lái)眾多網(wǎng)友圍觀。
室溫超導(dǎo)復(fù)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)，徹底進(jìn)入大爆發(fā)期！
就在今天凌晨一點(diǎn)多，東南大學(xué)物理學(xué)教授孫悅發(fā)出的B站視頻，再次掀起全世界網(wǎng)友們討論的狂潮。
視頻中，孫悅教授表示，團(tuán)隊(duì)在110K（-163°C）溫度以下的常壓條件下，成功觀測(cè)到了LK-99的零電阻。
這是一個(gè)很重要的證據(jù)，證明LK-99可能存在超導(dǎo)電性。
不過(guò)，孫悅教授也強(qiáng)調(diào)稱(chēng)，目前的結(jié)果并不能證實(shí)LK-99就是室溫超導(dǎo)，具體還需要進(jìn)一步的探索和測(cè)量。
雖然只是邁出了一小步，但絲毫不耽誤B站網(wǎng)友們?cè)俅渭?dòng)地沖進(jìn)彈幕區(qū)合影打卡。
與此同時(shí)，這項(xiàng)研究也再次登頂國(guó)外知名論壇熱榜。
華南理工大學(xué)物理學(xué)教授「洗芝溪」對(duì)此的評(píng)價(jià)是——「東南大學(xué)的結(jié)果非常震撼，甚至比前天華科大的結(jié)果還要震撼。」
就在8月1日，華科大團(tuán)隊(duì)已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了LK-99材料的抗磁性。
也就是在同一天，中國(guó)科學(xué)院金屬研究所沈陽(yáng)材料科學(xué)國(guó)家研究中心和美國(guó)勞倫斯伯克利國(guó)家實(shí)驗(yàn)室也都通過(guò)理論計(jì)算，間接證明了LK-99可能有超導(dǎo)性。
這四個(gè)研究結(jié)合來(lái)看，韓國(guó)團(tuán)隊(duì)研究的置信度似乎又變高了很多。
而如果在大量雜質(zhì)及常壓條件下，就能在110K觀測(cè)到0電阻，那么只要再提高純度/增大壓力，或許有望得到真正的「室溫超導(dǎo)」材料！
如今看來(lái)，韓國(guó)團(tuán)隊(duì)的研究很可能讓人類(lèi)歷史提前到達(dá)了躍遷點(diǎn)，如果這次點(diǎn)對(duì)了科技樹(shù)，我們的想象力已然可以沖出地球、奔向宇宙了。
為了得到常溫常壓超導(dǎo)，人類(lèi)已經(jīng)努力了100多年
首次在110K以下觀測(cè)到LK-99零電阻現(xiàn)象
這項(xiàng)工作由侯強(qiáng)、魏偉、周鑫三名學(xué)生，以及孫悅教授和施智祥教授共同完成，并且已經(jīng)上傳到了arXiv上。
論文地址：https://arxiv.org/pdf/2308.01192.pdf
實(shí)驗(yàn)中，團(tuán)隊(duì)共測(cè)量了6塊樣品，但只在一塊樣品中測(cè)量到了零電阻的現(xiàn)象。其他樣品表現(xiàn)出的大多數(shù)是半導(dǎo)體的行為。
對(duì)于測(cè)出零電阻的樣品，團(tuán)隊(duì)也測(cè)量了邁斯納效應(yīng)（即完全抗磁性），但并沒(méi)有觀察到該效應(yīng)。
據(jù)此，團(tuán)隊(duì)猜測(cè)：如果樣品中的零電阻現(xiàn)象是超導(dǎo)造成的話(huà)，那么它超導(dǎo)的組分還是比較低的。
「零電阻」出現(xiàn)了？
可以看到，從300K開(kāi)始往低溫測(cè)樣品的電阻，通的電流是1mA。
團(tuán)隊(duì)表示，因?yàn)闃悠繁旧碛悬c(diǎn)脆，想做成規(guī)則形狀的話(huà)比較難。因此為了節(jié)約時(shí)間，就把樣品調(diào)成了一個(gè)不規(guī)則形狀，用四引線(xiàn)法進(jìn)行了電阻率測(cè)量。
可以看到，在高溫下，樣品表現(xiàn)出了一些半導(dǎo)體的特性。
而隨著溫度逐漸降低、達(dá)到110K時(shí)，樣品的電阻基本上降到了0。
具體來(lái)說(shuō)，此時(shí)的電阻大約在10^-5到10^-6歐姆，在1mA電流下，此時(shí)的電壓值大概在10^-8或10^-9伏特，這已經(jīng)是所用測(cè)量?jī)x器PBMS的極限了，所以可以認(rèn)為觀測(cè)到了零電阻。
而在250K左右出現(xiàn)了一個(gè)很奇怪的電阻下降現(xiàn)象，目前原因還未知，孫悅教授推測(cè)說(shuō)可能是電機(jī)做得不夠干凈。
右圖是加了磁場(chǎng)后對(duì)樣品的超導(dǎo)轉(zhuǎn)變進(jìn)行了測(cè)量。
可以看到，在磁場(chǎng)下，樣品的超導(dǎo)轉(zhuǎn)變比較穩(wěn)定，轉(zhuǎn)變溫度只有一點(diǎn)點(diǎn)變化。
不過(guò)也可以看出，樣品在磁場(chǎng)下的超導(dǎo)轉(zhuǎn)變也有一些奇怪。
比如在低場(chǎng)的時(shí)候，隨著磁場(chǎng)增加，樣品的超導(dǎo)轉(zhuǎn)變區(qū)域會(huì)更趨向于低溫區(qū)。
但在9特斯拉和7特斯拉時(shí)，這個(gè)區(qū)域又往高溫區(qū)回來(lái)了一點(diǎn)，原因還無(wú)法解釋。
LK-99樣品純度高于韓國(guó)團(tuán)隊(duì)
下圖是X射線(xiàn)衍射結(jié)果，左邊測(cè)量的是兩種前驅(qū)物，右邊測(cè)量的是團(tuán)隊(duì)做出的四個(gè)樣品。
對(duì)比后可以發(fā)現(xiàn)，樣品的X射線(xiàn)結(jié)果和韓國(guó)團(tuán)隊(duì)的非常吻合。
仔細(xì)看下圖中，
的峰非常小，所以該團(tuán)隊(duì)樣品的純度比韓國(guó)團(tuán)隊(duì)的還高一些。
華工大佬：結(jié)果震撼人心
華南理工大學(xué)「洗芝溪」表示，之所以說(shuō)這次東南大學(xué)的結(jié)果甚至比前天華科的結(jié)果還要震撼，是因?yàn)楝F(xiàn)代磁性測(cè)量?jī)x器靈敏度很高，能測(cè)到非常微小的磁信號(hào)。
然而測(cè)出電阻信號(hào)，卻需要樣品連續(xù)均勻、電極做得很好、表面未氧化等諸多條件，測(cè)量難度大得多。
因此，想要測(cè)出零電阻，過(guò)程非常費(fèi)時(shí)費(fèi)力，東南大學(xué)團(tuán)隊(duì)這么快就測(cè)出來(lái)，簡(jiǎn)直出人意料。
來(lái)源：洗芝溪
「洗芝溪」表示，這次東南大學(xué)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的質(zhì)量非常高，清晰地展示了電阻下降到0的全過(guò)程。
可以說(shuō)，110K的轉(zhuǎn)變溫度，已經(jīng)遠(yuǎn)超預(yù)期了。第一個(gè)拿到諾獎(jiǎng)的銅氧化物材料，轉(zhuǎn)變溫度也不過(guò)二十多k。
至于6個(gè)樣品只有1個(gè)測(cè)出了零電阻，應(yīng)該是因?yàn)闃悠凡痪鶆颍瑩诫s比例的變化幅度比較大。
來(lái)源：洗芝溪
PPMS的儀器測(cè)量精度也無(wú)需糾結(jié)，測(cè)到了零電阻，那就是零電阻。
而且，電阻溫度降低，如果能有三四個(gè)數(shù)量級(jí)的下降，就可能存在超導(dǎo)了，而東南大學(xué)的結(jié)果甚至還要更好。
或許從今天開(kāi)始，我們對(duì)于室溫超導(dǎo)的想象，可以再狂野一點(diǎn)。
來(lái)源：洗芝溪
而這一振奮人心的結(jié)果，也間接說(shuō)明，韓國(guó)團(tuán)隊(duì)數(shù)據(jù)造假的可能性幾乎為0了。
來(lái)源：1781的小提琴
知名UP主「圖靈的貓」也分析稱(chēng)，這次實(shí)驗(yàn)基本證實(shí)了第一篇論文不是無(wú)稽之談。對(duì)IBS理論和BRBCS理論都有一定支撐，甚至可追溯到上個(gè)世紀(jì)的蘇聯(lián)。
此外，知友「ALLBLUEandgrey」表示：110K應(yīng)該在現(xiàn)有的常壓超導(dǎo)中也是不錯(cuò)的水平了，雖然沒(méi)有超過(guò)現(xiàn)有的最高溫度（135K/138K）。
甚至，已經(jīng)有網(wǎng)友暢想：人類(lèi)以后再也不用卷了！
美國(guó)研究中心：數(shù)據(jù)有誤
不過(guò)，對(duì)于東南大學(xué)的實(shí)驗(yàn)，美國(guó)馬里蘭大學(xué)凝聚態(tài)物質(zhì)理論中心（CMTC）卻指出，存在數(shù)字誤畫(huà)的可能。
CMTC發(fā)文稱(chēng)，從線(xiàn)性比例上看，似乎沒(méi)有過(guò)渡，這非常令人失望，也不是一個(gè)好兆頭，因?yàn)槿斯ず铣晌镆搽[約可見(jiàn)。
CMTC表示，這些未經(jīng)證實(shí)的預(yù)印本所展示的「物理學(xué)」簡(jiǎn)直是滑天下之大稽。原論文中沒(méi)有明顯的SC轉(zhuǎn)變，T<T_c電阻率是銅的100倍。而東南大學(xué)研究也沒(méi)有這一轉(zhuǎn)變，只有儀器偽影。
這點(diǎn)數(shù)據(jù)錯(cuò)誤，還是京都大學(xué)固體量子物性研究室最先發(fā)現(xiàn)。
「當(dāng)縱軸設(shè)置為線(xiàn)性標(biāo)度（原來(lái)是對(duì)數(shù)）時(shí)，出現(xiàn)了似乎是超導(dǎo)轉(zhuǎn)變的急劇變化看不見(jiàn)?！?/p>
同樣，有知友同樣指出，研究中電阻曲線(xiàn)跳變不夠明顯，雖然110k下電阻已經(jīng)很小，但不能保證是零電阻。
來(lái)源：JYNMN
在B站視頻的留言區(qū)中，也有網(wǎng)友提出質(zhì)疑，認(rèn)為電阻數(shù)據(jù)可信度有問(wèn)題。
來(lái)源：「暗黑森林中的蟲(chóng)子」
西北大學(xué)研究：LK-99抗磁懸浮即是超導(dǎo)？
就在8月2日，一篇西北大學(xué)研究人員的論文把「LK-99很可能具有超導(dǎo)性」這個(gè)結(jié)論，似乎又往前推進(jìn)了一步。
一篇由來(lái)自中國(guó)西北大學(xué)和奧地利固體狀態(tài)物理研究所的研究人員發(fā)表的論文提出，LK-99的結(jié)構(gòu)表明，它應(yīng)該具有強(qiáng)「順磁性」。
如果它能呈現(xiàn)出磁懸浮現(xiàn)象的話(huà)，原因只可能是來(lái)源于超導(dǎo)性，而不是單獨(dú)的「抗磁性」。
在世界各個(gè)團(tuán)隊(duì)成功復(fù)現(xiàn)LK-99的磁懸浮狀態(tài)后，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)挠^眾都在強(qiáng)調(diào)，漂浮現(xiàn)象只能說(shuō)明LK-99有「抗磁性」，還需要進(jìn)一步證實(shí)，實(shí)驗(yàn)材料中的LK-99能在室溫下體現(xiàn)出超導(dǎo)性。
論文地址：https://arxiv.org/pdf/2308.00676.pdf
而這篇論文從理論上提供了一個(gè)依據(jù)，認(rèn)為現(xiàn)在世界各國(guó)復(fù)現(xiàn)出來(lái)的磁懸浮現(xiàn)象，不可能是來(lái)源于「單獨(dú)的抗磁性」，而根據(jù)現(xiàn)有的理論，只可能是來(lái)源于超導(dǎo)性。
這篇論文認(rèn)為L(zhǎng)K-99的抗磁現(xiàn)象來(lái)源是超導(dǎo)性，因?yàn)槿绻鼉H僅只有抗磁性的話(huà)，就和論文中的實(shí)驗(yàn)和計(jì)算相矛盾了。
如果華中科技大學(xué)實(shí)驗(yàn)的抗磁現(xiàn)象是真的話(huà)，這篇論文就提供了一個(gè)證據(jù)證明了材料的超導(dǎo)性。如果大家對(duì)論文的有效性有懷疑的話(huà)，請(qǐng)注意其中一個(gè)作者的H-index為67。
論文中的基本邏輯
就像前一天爆出的美國(guó)國(guó)家自然實(shí)驗(yàn)室的論文一樣，研究人員使用了一種叫做「密度泛函理論」（DFT）的計(jì)算方法，來(lái)研究銅取代磷灰石的性質(zhì)。
他們發(fā)現(xiàn)LK-99在費(fèi)米能級(jí)（一個(gè)關(guān)鍵的能量等級(jí)）附近存在一些特殊的「能帶結(jié)構(gòu)」。
這種類(lèi)似的結(jié)果在很多已知的超導(dǎo)物質(zhì)中，往往都代表著很高的轉(zhuǎn)變溫度。
而且就像上圖d中呈現(xiàn)的一樣，這兩個(gè)「窄能帶」每個(gè)晶胞有3個(gè)電子。因此Cu基本上處于一個(gè)有效的電子配置為
的
狀態(tài)下。而這種「窄能帶」結(jié)構(gòu)和
的電子配置都意味著強(qiáng)「順磁性」。
所以如果像很多人懷疑的那樣，復(fù)現(xiàn)出的LK-99展現(xiàn)出的磁懸浮狀態(tài)來(lái)源僅僅是「抗磁性」，沒(méi)有超導(dǎo)性的話(huà)，就和論文中的結(jié)論相矛盾了。
因此，作者在論文中認(rèn)為，如果LK-99能展現(xiàn)出磁懸浮狀態(tài)的話(huà)，理論上來(lái)看幾乎只可能是源于他的超導(dǎo)性。
AI大佬在線(xiàn)吃瓜
室溫超導(dǎo)的熱度，也驚動(dòng)到了AI大佬們。
比如，OpenAI CEO Sam Altman，就調(diào)侃道——現(xiàn)在獵頭現(xiàn)在招人都開(kāi)始要「兩年LK-99相關(guān)經(jīng)驗(yàn)」了。
不過(guò)想想也是，韓國(guó)團(tuán)隊(duì)跟著導(dǎo)師干了20年，2年經(jīng)驗(yàn)好像也不算多。（狗頭）
OpenAI CEO Sam Altman表示，一個(gè)月以前，最火的抓馬是馬斯克和小扎的決斗?，F(xiàn)在應(yīng)該全網(wǎng)熱點(diǎn)應(yīng)該是馬上就要出現(xiàn)的室溫超導(dǎo)了。
而且有趣的是，Karpathy似乎還在推文中官宣加入「I want to believe」神教，開(kāi)啟在線(xiàn)祈禱模式。希望能成真！
英偉達(dá)高級(jí)研究科學(xué)家Jim Fan感嘆道，怎么忽然一下子，網(wǎng)上的AI專(zhuān)家們就全部變身為材料科學(xué)專(zhuān)家，人類(lèi)「學(xué)習(xí)」新知識(shí)的速度真的比GPT-4還快啊。
同時(shí)，他還對(duì)人工智能與LK-99的相似之處，做了總結(jié)：
- 兩者都是「現(xiàn)代煉金術(shù)」
- 圣杯比我們想象的要簡(jiǎn)單
- 有很多超參數(shù)需要調(diào)整
- 隨機(jī)種子很重要
- arXiv是新戰(zhàn)場(chǎng)
- 擴(kuò)展是關(guān)鍵
- 每次更新都會(huì)破圈
- 推特專(zhuān)家增長(zhǎng)最快
- 會(huì)有來(lái)自大公司的「GPT-4」和來(lái)自草根的「Alpaca」
Science再次發(fā)文：室溫超導(dǎo)？新進(jìn)展
8月1日，曾在Science上發(fā)表過(guò)關(guān)鍵性評(píng)論的杜克大學(xué)博士Derek Lowe，又更新了一篇后續(xù)。
首先被提到的，自然就是華科大UP主「關(guān)山口男子技師」引爆整個(gè)中文互聯(lián)網(wǎng)的B站視頻。
他指出，視頻中的LK-99樣品可以懸浮在磁體上，并且相對(duì)于磁鐵本身的方向不同。
這個(gè)現(xiàn)象非常重要，如果僅僅是磁性材料，產(chǎn)品就會(huì)像指南針一樣回到特定的地方。而超導(dǎo)體不同，它是完美的抗磁體，可以排除所有磁場(chǎng)的影響，這就是一個(gè)很大的區(qū)別。
不過(guò)，Lowe也表示，對(duì)于視頻中樣品表現(xiàn)出的磁懸浮，也可能存在其他跟室溫超導(dǎo)無(wú)關(guān)的解釋。
與此同時(shí)，來(lái)自中國(guó)科學(xué)院金屬研究所沈陽(yáng)材料科學(xué)國(guó)家研究中心，和來(lái)自勞倫斯伯克利美國(guó)國(guó)家實(shí)驗(yàn)室研究員Sinéad Griffin的這兩篇論文也極為關(guān)鍵。
從方法上來(lái)看，他們都是從LK-99的X射線(xiàn)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)開(kāi)始，通過(guò)密度泛函理論（DFT）計(jì)算來(lái)預(yù)測(cè)LK-99的超導(dǎo)性。
而且，不約而同地得出了相同的結(jié)論：理論上，LK-99存在室溫超導(dǎo)性的可能。
這個(gè)結(jié)論的意義非常重大——也就是說(shuō)，我們不需要去假設(shè)全新的物理學(xué)體系，來(lái)對(duì)LK-99進(jìn)行解釋。
當(dāng)然，復(fù)現(xiàn)室溫超導(dǎo)產(chǎn)物并不那么容易，但這也意味著很多人都會(huì)嘗試一下。
在這過(guò)程中，許多我們還未意識(shí)到的變量，都可能會(huì)增加成功的機(jī)會(huì)，比如起始材料純度、氧氣的存在、粒徑、加熱和冷卻速率、容器的大小/形狀等等。
至于韓國(guó)團(tuán)隊(duì)的內(nèi)訌，也不能責(zé)怪他們太過(guò)于興奮，甚至一度把場(chǎng)面搞得十分混亂。Lowe表示，如果是自己發(fā)現(xiàn)了室溫超導(dǎo)體，也會(huì)一樣激動(dòng)得滿(mǎn)地找頭。
總體上來(lái)看，這位專(zhuān)家在看過(guò)了這兩篇論文后表現(xiàn)出了謹(jǐn)慎的樂(lè)觀態(tài)度：
中國(guó)科學(xué)院和勞倫斯伯克利的計(jì)算結(jié)果是非常積極的進(jìn)展，而華中科技大學(xué)發(fā)布在社交媒體上的視頻是迄今為止世界上在室溫超導(dǎo)方面最可信的呈現(xiàn)，未來(lái)幾天和幾周將非常有趣。
而這種材料的前景，也是不言而喻的：「如果得到證實(shí)，那么根據(jù)它能夠承載的電流密度，任何用到電磁的東西都可以得到改進(jìn)。」
韓國(guó)已成立LK-99檢測(cè)委員會(huì)
根據(jù)網(wǎng)友轉(zhuǎn)發(fā)的韓國(guó)媒體的報(bào)道，韓國(guó)相關(guān)的機(jī)構(gòu)已經(jīng)在多方面做好準(zhǔn)備，進(jìn)一步證實(shí)和開(kāi)發(fā)LK-99。
首先，韓國(guó)昨天宣布成立了「LK-99檢測(cè)委員會(huì)」，希望Q-Center團(tuán)隊(duì)能提供一批新的樣品進(jìn)行檢測(cè)。
同時(shí)，也有媒體報(bào)道了韓國(guó)已經(jīng)批準(zhǔn)了「LK-99的專(zhuān)利」
此外，韓國(guó)媒體還報(bào)道了，在論文發(fā)表之前，韓國(guó)團(tuán)隊(duì)就和韓國(guó)的一些機(jī)構(gòu)達(dá)成了就室溫超導(dǎo)物質(zhì)的合作協(xié)議。
團(tuán)隊(duì)一覽
現(xiàn)在，連LK-99的維基百科都在實(shí)時(shí)更新全球的室溫超導(dǎo)復(fù)現(xiàn)進(jìn)度了。
每個(gè)國(guó)家的團(tuán)隊(duì)，也都被詳細(xì)列出。
截至目前，中國(guó)至少已經(jīng)有6個(gè)團(tuán)隊(duì)在嘗試復(fù)現(xiàn)LK-99，至少2個(gè)團(tuán)隊(duì)在發(fā)力理論研究。
