【芯事记】盘点学术圈“手搓”验证室温超导LK-99，翻车还是新纪元？

集微网消息，自带流量的“室温超导”又双叒叕来了。7月22日，韩国量子能源研究中心公司相关研究团队在预印本网站上先后公布两篇类似论文，宣称一种命名为LK-99的铜掺杂铅磷灰石材料拥有“室温+常压”超导能力，系全世界首款室温常压超导材料。

室温超导，即在常温条件下实现的超导现象。此前的超导材料，均需在较低温度下才能进入超导状态。韩国研究团队声称合成的室温常压超导体的临界温度为127℃，倘若该成果被验证，能源、交通、量子计算等多领域有望迎来颠覆性变革。

由于上述论文给出了详细的合成步骤，不少学术界人士表示，步骤不复杂，可以复现。而如此“手搓材料”的方式，在各大社交平台上引发热议：是开启第四次工业革命的新纪元？还是打脸翻车？

今年以来，超导领域消息不断，先是美国Dias在3月搞了个大新闻，继而韩国科学家合成出400K超导材料，再有我国科学家发现液氮温区镍氧化物超导体......当下，关于LK-99的热潮刚刚开始，国际上多个科研团队正“快马加鞭”试图重现LK-99。

实现“室温超导”？有待进一步验证

7月29日，中国科学院金属研究所研究员刘培涛在预印本网站提交题为《关于 Pb10-xCux(PO4)6O (x=0, 1) 电子结构的第一性原理研究》的论文。

“LK-99在费米能级附近的能带结构具有半填充平坦带和全占据平坦带的特征。这两个平坦带既来自1/4占据的氧原子的2p轨道，也来自Cu的3d轨道与其最近相邻氧原子的2p轨道的杂化。”研究团队在上述两个平坦带上观察到四个范霍夫奇点，“这表明在低温下电子对结构畸变的不稳定性。”

31日，北京航空航天大学材料科学与工程学院刘知琪教授团队在预印本网站提交题为《由Pb2SO5和Cu3P烧结而成的Pb10-xCux(PO4)6O中的半导体传输》的论文。他们根据韩国团队公布的方法合成了LK-99，但没有发现其具有超导性，“反而发现了类似半导体的特性”。

当日，美国劳伦斯伯克利国家实验室（LBNL）研究员西尼德·M·格里芬在预印本网站arXiv提交题为《铜掺杂的铅磷灰石中相关孤立扁平带的起源》论文。她认为，计算结果显示，LK-99可能存在超导性能。

更有趣的是，韩国研究团队之外，美国也曝出室温超导体的新研究成果。

图片来源：泰吉量子

美国泰吉量子（Taj Quantum）公司31日宣布新发现一种室温超导材料，系一种石墨烯泡沫材料。泰吉量子称：“这种独特的II型超导体（专利号：17249094）可在较宽的温度范围内工作，包括远高于室温的温度，从约-100°F(-73°C) 到约302°F (150°C)，这是在超导领域中并不常见的一种特性。”但更多的实验数据也未公布。

到8月1日——B站UP主“关山口男子技师”宣布，他们已合成了可以磁悬浮的LK-99晶体，该晶体悬浮的角度比韩国量子能源研究中心的CEO 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。据悉，该UP主来自华中科技大学，其所在的团队是由华中科大材料学院教授常海欣带领，成员是博士后武浩、博士生杨丽。

果壳也指出，成功复现磁悬浮只能证明LK-99具有抗磁性，即与磁铁之间存在排斥力，并不能证明它具有韩国团队宣称的常温超导特征。所谓完全抗磁性，只是超导体的必要条件，而非充分条件。想要验证LK-99是否为室温超导体，关键还是测量样品是否表现出零电阻特性。可惜的是，受到样品条件限制，复现磁悬浮的样品还无法用于测量电阻。华中科大的实验室已在制备新一批样品，希望能进一步测量出LK-99的电阻特性。

假象与希望齐飞，让子弹飞一会儿

7月28日，南京大学物理学院教授闻海虎在接受澎湃科技采访时表示，“大部分（热议）人都不是做超导的”“我们仔细分析了他们的数据，从三个方面——电阻、磁化和所谓的磁悬浮，都不足以说明它是超导现象（材料）”“我们判断（它所谓的超导）极有可能是个假象”。

而是否真的存在一种材料能够在常温常压下进入超导状态？闻海虎表示，不排除存在。但这是很远大的一个目标，至于在我们有生之年能不能看见，不知道。

天风国际证券分析师郭明錤8月2日在社交平台发文：“常温常压超导体商业化的时程并没有任何能见度，但未来若能够顺利商业化，将对计算器与消费电子领域的产品设计有颠覆性的影响。计算器与消费电子的技术与材料创新，都是为了要实现高速运算、高频高速传输、小型化等要求，而超导状况 (电阻消失) 特性将会颠覆既有的产品设计与材料/技术采用，如：不再需要散热系统、光纤/高阶CCL被取代、先进制程门坎降低等，让即便是小如iPhone的行动装置，都能拥有与量子计算机匹敌的运算能力。”

韩国科研团队的“室温超导”最终走向尚在晦暗不明中，有待更多科研院所进一步实验验证。但令集微网想起一桩往事：今年3月7日，美国罗切斯特大学朗加·迪亚斯（Ranga Dias）在美国物理学会会议上宣称其研发的一种镥氮氢材料在近1万个大气压（1 GPa）下实现室温超导。

仅8天后，闻海虎团队在预印本网站提交一篇包括9个作者、长达16页的研究论文，题为《氮掺杂氢化镥（LuH2±xNy）近环境条件下不存在超导性》，“打脸”Dias 研究结论。论文结论称：“实验清楚地表明，从环境压力到6.3 GPa，温度低至10K（约-263摄氏度），镥氮氢材料LuH2±xNy中不存在超导性。”

国泰君安指出，超导材料具备显著性能优势，但室温超导仍处于实验室研发阶段。超导体可以在特温度以下呈现零电阻特性，且不产生焦耳热，可应用于大规模集成电路；超导体可以避免电势下降和能量衰减，能承载较大电流且无损耗，可以解决电力的远距离传输问题；超导体完全抗磁性的特性使其能显著提升磁悬浮列车的高速性能；超导材料的突破有望推动可控核聚变技术的进度。目前超导体的制取对环境温度和压力的要求极高，室温超导体的研发具有理论可行性但操作难度大，从韩国研究团队和网传的其他实验情况看，可能仅验证了材料的抗磁性特征，并没有充分验证材料的零电阻特性，因此对室温超导材料的研究和商业化进程应保持理性客观的态度，密切跟踪后续实验验证情况。

这颗射向未来的“子弹”，恐怕还要再飞会儿。（校对/赵碧莹）