多个团队发表对室温超导材料LK-99的初步验证结果

作者: 环球科学

来源: 环球科学

发布日期: 2023-08-02 12:44:47

多个团队对室温超导材料LK-99进行了初步验证,结果显示其可能表现出抗磁性。韩国研究者宣布发现全球首个室温常压超导体LK-99,并有多家实验室正在尝试复刻样品进行验证。北京航空航天大学和华中科技大学的团队也分别进行了实验,结果显示LK-99样品具有不同的电输运行为。同时,理论验证工作表明LK-99在理论上具有室温超导的可行性。

多个团队发表对室温超导材料LK-99的初步验证结果:或表现出抗磁性

韩国研究者将LK-99样品放在磁铁上方。由于迈斯纳效应,超导体放在传统磁铁上时会保持悬浮。对于LK-99只有一侧完全悬浮的现象,研究者表示这是因为样品不完美,导致只有一部分具有超导性并出现迈斯纳效应。(图片来源:原论文)

当地时间7月22日,韩国量子能源研究中心的研究人员Sukbae Lee与合作者宣布,发现全球首个室温常压超导体——改性铅-磷灰石晶体(LK-99),两篇相关论文发表在arXiv预印本网站(论文1,论文2)。论文中描述的样品LK-99的制备过程并不复杂,因此目前有多家实验室正在尝试复刻样品,进行验证性实验。

7月31日,北京航空航天大学的团队在arXiv上发表论文表示,他们合成了LK-99,但样品既没有抗磁性,且室温电阻也不为零,且电输运行为更接近半导体。8月1日,华中科技大学团队在bilibili上发布视频展示了他们合成的LK-99样品,并验证了样品具有抗磁性,但由于样品只有几十微米大小,是否具有零电阻还需要制备新样品来进一步测试。

与此同时,近两日发表于arXiv上的两篇文章也对韩国团队的研究进行了理论验证,它们分别来自沈阳材料科学国家研究中心以及美国劳伦斯伯克利国家实验室(LBNL)的研究团队。据《科学》(Science)上名为In The Pipeline的独立博客中的一篇评论文章,这两项工作都是使用密度泛函理论(DFT)方法来计算LK-99的结构,结果均发现LK-99在理论上具有室温超导的可行性。

初始的铅-磷灰石是非常好的绝缘体,但引入铜原子掺杂会导致电子能带结构重排,在费米能级上形成一个孤立平带,这是超导体中高转变温度的常见特征。这篇文章还表示,目前合成方法中的多个条件都会显著影响材料的结构和性能,包括原材料的纯度、氧气的存在、加热和冷却速率;此外,相比于目前制备出的多晶样品,如果能生长出良好的LK-99单晶,或许就更容易实现超导性。

以上所有论文均发表在预印本网站上,尚未经同行评议,因此无论是实验还是理论上的工作都需要进一步验证。(Science News)

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