室温超导概念集体爆发，全球实验室研究进展如何？

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室温超导概念集体爆发，全球实验室研究进展如何？｜马上评

2023-08-02 21:58:37 来源：钛媒体

图片来源：视觉中国

【资料图】

今年7月份，韩国团队发表了两篇论文，宣称成功合成了世界上第一个室温常压超导体——改性铅磷灰石晶体结构（LK-99），轰动全球，但随后也受到各方质疑。8月2日，该研究团队的成员表示，论文存在缺陷，系团队中的一名成员擅自发布，目前团队已要求下架论文。

常温常压下，几乎所有导体都存在电阻，电流传导的过程中会因此存在热能损耗，而超导体就是电阻消失能以零损耗传导电流的材料，并具备完全抗磁性（内部磁感应强度为零），有着稳定、损耗小和传输快等优势。超导体凭借其特性能够实现无损耗输电、稳恒强磁场等，在输电、交通运输、航天、通信、核物理、新能源、生物工程、医疗以及军事装备等关键领域，都具备巨大的应用前景。

目前，超导特性需要在极低温和极高压的严苛环境下才能实现。现有超导市场主要有低温超导与高温超导，二者临界温度不同，其中临界温度较高的，即高于40K（零下233.15℃）的为高温超导体。低温超导材料已经被广泛应用于电子通信、交通运输、国防军事、电力能源、医疗研究等多个领域，形成了多样化的应用场景与超导产品，但需要在非常昂贵的低温液氮环境下工作。高温超导材料的生产和应用仍处于商业化初期阶段。

根据中国科学院物理所的科普文章，一般将临界温度高于300K（26.85℃）的超导体称为室温超导，若能在这样更容易达到的温度下实现超导，将为产业带来巨大变革，因此成为全球各大研究团队争相研究的课题。

韩国团队的发现之所以得到广泛关注，是因为目前室温超导都需要极高压下才可以实现，而韩国团队合成的“LK-99”能在室温、常压下实现超导，且制备工艺比较简单。

目前全球范围内多家实验室都进行了对LK-99的重复试验。在韩国团队LK-99的两篇论文在预印本网站arXiv上公开约一周后，有三篇与LK-99相关的新论文公开，分别由来自北京航空航天大学材料科学与工程学院、中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家研究中心的研究人员以及美国劳伦斯伯克利国家实验室研究员西尼德·M·格里芬（Sinéad M. Griffin）完成。

西尼德·M·格里芬表示，通过密度泛函理论计算，他发现LK-99模型存在超导体家族中高转变温度的共同特征。中国科学院金属研究所论文也进行了理论计算，从计算结果来看，LK-99有室温超导的可能性；不过也表示从能带的角度，只是给出了一些解释，但不是证实，并指出“理论和实验还是有gap（区隔）的”，“只能说，它有（室温超导）这种几率”。

北京航空航天大学材料科学与工程学院研究团队则对合成的LK-99进行了检测，发现它的室温电阻不为零，也没有观察到它发生磁悬浮，论文中指出上述材料表现出的特征类似半导体，而非超导体。

8月1日，B站上一位名为“关山口男子技师”的UP主发布视频，称华中科技大学材料学院博士后武浩、博士生杨丽，在常海欣教授的指导下，成功首次验证合成了可以磁悬浮的LK-99晶体，该晶体悬浮的角度比Sukbae Lee等人获得的样品磁悬浮角度更大，有望实现真正意义的无接触超导磁悬浮。常海欣教授随后确认，该视频确实出自所属团队。

不过对于晶体的零电阻的特性，“关山口男子技师”在评论区表示“目前只有很小一片样品，不敢动”，尚未对材料进行电阻测试。有研究人员表示，想要认定室温超导，首先需要做零电阻测量，再加上较为稳定的腾空悬浮才能证实。

可见，LK-99是否真能实现室温常压超导还未可知。

另据最新消息，位于美国佛罗里达州的Taj Quantum公司发布公告称，已经获得了一项关于室温超导材料的重要专利，这可能意味着该材料将进入生产阶段。该公司表示，已获得室温II型超导体专利，此 II 型超导材料可以在从-100°F（-73°C）到 302°F（150°C）的广泛温度范围内工作，不过该材料还没有经过同行评审或第三方实验室评估，也没有提供性能数据，公司正在努力解决这些问题。

尽管，还无法确定这一突破历史的技术能否实现，但超导相关板块已经集体异动，8月2日A股超导板块开盘大涨，龙头股法尔胜6天4板，国缆检测20CM涨停，中孚实业、百利电气等涨停。8月1日，美股美国超导盘前一度大涨超140%，收盘收涨60%。

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