·研究人員將氫、氮、鑥組成的材料混合在金剛石壓砧中,施加不同的壓力,測量電阻。在21°C的溫度下,材料失去電阻,不過仍然需要約大氣壓力的10000倍下才能實現材料的超導性能。

·如果這一研究成果得到證實,這種材料有望用於現實。不過這項研究可能會面臨嚴重質疑,部分原因是該團隊早期發表的文章聲稱在15°C下發現了一材料的超導性,但後來論文被撤回。

科學家找到夢寐以求的室溫超導了嗎?當地時間3月7日,一個研究團隊稱,他們發現了在實用條件下工作的室溫超導。但該團隊此前聲稱破紀錄的室溫超導一直存在爭議,半年前甚至遭遇論文撤稿,因此新的研究結果或將面臨嚴格審查。

超導是指在特定低溫條件下呈現出電阻爲零的特性以及具備完全抗磁性的材料。一個多世紀前,荷蘭物理學家海克·卡末林·昂內斯第一次在約-268°C的汞中發現了超導。也就是說,只要冷卻到極低溫度,很多材料可以變成超導,能在沒有電阻的情況下傳輸電流。一些超導可以在溫度更高的條件下工作,但必須施加極高的壓力,因此這個方法並不實用。

而據美國《科學新聞》報道,紐約羅切斯特大學物理學家朗加·迪亞斯(Ranga Dias)當地時間3月7日在美國物理學會年會上介紹了團隊的研究新進展。據稱他們創造出的超導可在室溫和相對較低的壓力下工作。

紐約羅切斯特大學物理學家朗加·迪亞斯當地時間3月7日在美國物理學會年會上介紹了團隊的研究新進展。

研究團隊發現了一種由氫、氮、鑥組成的材料,迪亞斯和同事將這些元素混合在金剛石壓砧(diamond anvil cell,產生超高壓的裝置)中,施加不同的壓力,測量電阻。開爾文(Kelvins,K)是一種絕對溫標,以絕對零度爲計算起點。實驗發現,在294K(即21°C)的溫度下,材料失去電阻,不過仍然需要10kbar(約大氣壓力的10000倍)壓力才能實現材料的超導性能。但這已經遠低於在室溫工作的超導通常所需要的數百萬個大氣壓。迪亞斯表示,“這是可用於實際應用的新材料的開端。”

如果這一研究成果得到證實,這種材料有望用於現實。不過這項研究可能會面臨嚴重質疑,部分原因是該團隊早期發表的文章聲稱在15°C下發現了一材料的超導性。2020年10月,《自然》雜誌報道了迪亞斯聯合內華達大學等團隊在室溫超導領域的突破,實現了15℃溫度下的碳氫硫化物超導。這種新型室溫超導體要在267GPa(1GPa=10kbar)的壓力下工作。但在2022年9月26日,《自然》雜誌撤回論文,稱研究人員在數據處理方面存在違規行爲。

撤稿聲明顯示,該研究關鍵數據處理、分析的有效性受到懷疑,儘管作者堅持認爲原始數據能夠支持論文的主要結論,但過去兩年中其他科學家對研究數據的頻繁質疑無疑削弱了論文可信度。佛羅里達大學凝聚態物理學家James Hamlin說:“人們質疑這項研究已有相當長一段時間。” 加州大學聖地亞哥分校理論物理學家Jorge Hirsch表示,僅僅是撤稿還不足夠,他認爲這反而掩飾了該研究中的學術不端現象:“我認爲這裏面有大問題,你不能把它視作普通的意見分歧。”

這次撤稿的不尋常之處在於,《自然》編輯不顧9位作者的反對採取了強制撤稿行爲。迪亞斯表示:“我們堅持我們的研究結論已經在理論和實驗上得到了驗證。” 該研究的合著者、內華達大學拉斯維加斯分校物理學家Ashkan Salamat則指出,撤稿聲明並沒有質疑研究結論最關鍵的部分——超導體電阻的下降。他說:“我們對《自然》編委會的決策感到困惑和失望。”

而在2017年,當時在哈佛大學的迪亞斯和他的導師伊薩克·西維拉(Isaac Silvera)在《科學》雜誌上發表的一篇同行評議論文中聲稱發現了金屬氫。據英國物理學會《物理世界》報道,他們把金剛石壓砧裏的氫壓縮到接近500萬個大氣壓的壓力下,通過光學顯微鏡觀察,氫樣品有了金屬光澤。由於手頭沒有更好的設備,他們用iPhone拍下了樣品照片。後來,一些專家質疑實驗的真實性,並提出迪亞斯和他導師的這個實驗未能重複實現。

當時在哈佛大學的朗加·迪亞斯和他的導師伊薩克·西維拉聲稱發現了金屬氫。

但迪亞斯和西維拉聲稱,他們重複了之前的實驗,並觀察到了同樣的結果。“大約一年前,我們在高壓下複製了一個樣本,但由於技術原因,我們無法測量壓力,所以我們沒有發表。”西維拉說。

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