韓國(guó)科研團(tuán)隊(duì)發(fā)布的神奇材料 "LK-99" 究竟是不是室溫超導(dǎo)體？科學(xué)界給出了最終結(jié)論：LK-99 與超導(dǎo)無關(guān)，而是一種絕緣體。

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國(guó)際權(quán)威學(xué)術(shù)期刊《自然》近日對(duì)整個(gè)事件進(jìn)行了系統(tǒng)梳理，科學(xué)家詳盡破解了那些 " 看似超導(dǎo) " 的特性究竟從何而來。這篇題為《LK-99 不是室溫超導(dǎo)體——科學(xué)偵探如何解開這個(gè)謎團(tuán)》的報(bào)道特別提到了 " 總結(jié)教訓(xùn) "，這一 " 超導(dǎo)烏龍 " 事件讓很多研究人員意識(shí)到草率的計(jì)算、對(duì)過往關(guān)鍵研究的忽略，是這個(gè)夏天留給大家的 " 重要一課 "。

國(guó)內(nèi)超導(dǎo)研究領(lǐng)域泰斗、中國(guó)科學(xué)院院士趙忠賢認(rèn)為，做該項(xiàng)研究的人太著急了，" 如果考慮多一點(diǎn)，就會(huì)發(fā)現(xiàn)它不是超導(dǎo) "。他由此提醒科研人員，" 太著急 " 是不利于科學(xué)發(fā)展的。

與超導(dǎo)無關(guān)，LK-99 竟是百萬歐姆電阻絕緣體

此次 LK-99 烏龍事件始于 7 月底。當(dāng)時(shí)，由首爾初創(chuàng)公司量子能源研究中心的一個(gè)科研團(tuán)隊(duì)發(fā)布了預(yù)印本論文，稱 LK-99 是一種在常壓和至少 127 ℃（400K）溫度下的超導(dǎo)體。

這一消息立刻引發(fā)全球極大關(guān)注，不少科研小組嘗試復(fù)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)。因?yàn)橹八薪?jīng)證實(shí)的超導(dǎo)體，都只能在極端高溫和高壓下運(yùn)作，一旦常溫常壓的超導(dǎo)材料被發(fā)現(xiàn)，將給整個(gè)世界帶來劃時(shí)代的變革。

在投資界、公眾為之興奮的沸騰情緒下，南京大學(xué)超導(dǎo)物理和材料研究中心聞?；⒔淌诤芸炀吞岢隽藢I(yè)質(zhì)疑。通過仔細(xì)分析韓國(guó)團(tuán)隊(duì)的三篇論文及其公布的視頻，他較早得出 "LK-99 應(yīng)該不是超導(dǎo)體 " 的判斷。

隨后，全球多家科研團(tuán)隊(duì)開始重復(fù) LK-99 的實(shí)驗(yàn)。針對(duì)韓國(guó)團(tuán)隊(duì)認(rèn)為 LK-99 是室溫超導(dǎo)體的兩大特性——能在磁鐵上懸浮以及電阻率極速下降，各國(guó)科學(xué)家進(jìn)行了深入 " 拆解 "。

在《自然》雜志的最新報(bào)道中，曾在美國(guó)費(fèi)米實(shí)驗(yàn)室工作的科學(xué)作家丹 · 加利斯托寫道：" 研究顯示，這種材料中的雜質(zhì)，尤其是硫化亞銅，才是電阻率快速下降并能部分懸浮于磁鐵上方的原因，這些特性看起來與超導(dǎo)體很像。"

對(duì)此，美國(guó)加州大學(xué)戴維斯分校的凝聚態(tài)實(shí)驗(yàn)家伊恩 · 維舍克表示：" 我認(rèn)為，這件事已經(jīng)劃上句號(hào)，可以到此為止了。"

除了運(yùn)用各種技術(shù)手段對(duì) LK-99 中不同雜質(zhì)造成的影響進(jìn)行檢測(cè)外，在科學(xué)界拆解謎團(tuán)的過程中，德國(guó)馬克斯 · 普朗克固態(tài)研究所一個(gè)科研團(tuán)隊(duì)還合成出了這種材料的純的單晶體，并利用高精度 X 射線成像對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析。最終他們確定，分離了雜質(zhì)的 LK-99 不是超導(dǎo)體，而是一種電阻高達(dá)百萬歐姆的絕緣體——這個(gè)電阻過高，無法進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)的電導(dǎo)率試驗(yàn)，它表現(xiàn)出很小的鐵磁性和抗磁性，還不足以實(shí)現(xiàn)部分懸浮。

▲德國(guó)馬克斯 · 普朗克固態(tài)研究所合成的 LK-99 純晶體。來源：Pascal Puphal

計(jì)算草率發(fā)文心切，烏龍炒作敲響科研警鐘

關(guān)于室溫超導(dǎo)材料的世界級(jí) " 炒作 "，這已是今年第二次發(fā)生。年初，美國(guó)羅切斯特大學(xué)物理學(xué)家朗加 · 迪亞斯宣布實(shí)現(xiàn)近常壓室溫超導(dǎo)。然而同行最終未能重復(fù)他的實(shí)驗(yàn)，此事也不了了之。

時(shí)隔半年，LK-99 被全球超導(dǎo)科研團(tuán)隊(duì)認(rèn)真 " 拆解 "，給每個(gè)疑點(diǎn)找到了答案，并從中分析出了導(dǎo)致這些問題的原因。在接受《自然》雜志采訪時(shí)，參與 " 拆解 " 研究的美國(guó)普林斯頓大學(xué)固態(tài)化學(xué)家萊斯利 · 舒普準(zhǔn)備將 LK-99 事件作為下一次暑期班的 " 最佳素材 "，用以說明 " 草率計(jì)算 " 所引起的后果。

對(duì)于近年頻發(fā)的室溫超導(dǎo)研究爭(zhēng)議，剛剛獲得 2023 未來科學(xué)大獎(jiǎng) - 物質(zhì)科學(xué)獎(jiǎng)的趙忠賢在接受采訪時(shí)表示，要尋找高溫超導(dǎo)體，還是要從新的機(jī)制下手，" 這是現(xiàn)在我們努力的方向 "。

對(duì)與超導(dǎo)無關(guān)的 LK-99，他提醒科研人員，對(duì)待新發(fā)現(xiàn)要秉持嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度。類似的前車之鑒在科研領(lǐng)域并不少見，例如上世紀(jì) 90 年代，就曾有實(shí)驗(yàn)室誤將汞與金的合金在 8 ℃時(shí)所發(fā)生的相變當(dāng)成了超導(dǎo)現(xiàn)象。" 我認(rèn)為，只要考慮周到一點(diǎn)，就不會(huì)犯類似錯(cuò)誤。"

有評(píng)論者認(rèn)為，LK-99 事件是科研可重復(fù)性的一個(gè)范本，畢竟能快速偵破廣受關(guān)注的 " 謎案 " 是非常罕見的。澳大利亞墨爾本莫納什大學(xué)的物理學(xué)家邁克爾 · 福勒說：" 通常這類事件只會(huì)慢慢平息，只有謠言，但沒有人能重現(xiàn)。" 伊恩 · 維舍克也表示，解釋 LK-99 的研究都是有備而來，" 這些將原始觀測(cè)結(jié)果一一拆解的偵探工作非常難得。"

作者：許琦敏

編輯：許琦敏

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