據(jù)南京大學(xué)官微,5月11日,南京大學(xué)物理學(xué)院聞海虎教授團(tuán)隊(duì)領(lǐng)銜在全球頂級科研期刊《自然》上發(fā)表了題為“Absence of near-ambient superconductivity in LuH2±xNy(LuH2±xNy在近常壓下無超導(dǎo)電性)”的研究論文,否定了美國羅切斯特大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)提出的镥-氫-氮化合物中的室溫超導(dǎo)現(xiàn)象。
超導(dǎo)是凝聚態(tài)物質(zhì)中的電子發(fā)生配對和凝聚以后的宏觀量子相干現(xiàn)象,具有零電阻和完全抗磁性等奇特性質(zhì)?;诔瑢?dǎo)開發(fā)的裝備和器件可以在電力、能源、醫(yī)療、大科學(xué)工程、通訊、國防等方面帶來顛覆性的應(yīng)用,因此世界上很多發(fā)達(dá)國家都把超導(dǎo)列為21世紀(jì)的戰(zhàn)略高技術(shù)進(jìn)行支持和研究。
2023年3月7日,美國羅切斯特大學(xué)的Ranga Dias(蘭加·迪亞斯)副教授團(tuán)隊(duì)在美國物理學(xué)會的三月大會上面報道說在一種摻氮的镥氫化物(nitrogen doped lutetium hydride)中發(fā)現(xiàn)近常壓下的室溫超導(dǎo),即在約1萬大氣壓下,超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度達(dá)到294 開爾文(K),約等于21攝氏度。該結(jié)果于3月8日在《自然》雜志在線發(fā)表出來,迅速引起了全球?qū)W術(shù)界,甚至是產(chǎn)業(yè)界的極大關(guān)注。該結(jié)果如果被證實(shí),將是超導(dǎo)研究歷史上革命性的進(jìn)展,而且可能帶來大規(guī)模的室溫超導(dǎo)應(yīng)用。
3月9日,蘭加·迪亞斯對《每日經(jīng)濟(jì)新聞》表示,對其團(tuán)隊(duì)此次的全新發(fā)現(xiàn)充滿信心,他認(rèn)為這將是一項(xiàng)重塑21世紀(jì)的革命性技術(shù)。不過他同時還指出,“要將我們對室溫超導(dǎo)新材料的發(fā)現(xiàn)應(yīng)用到任何規(guī)模的現(xiàn)實(shí)世界中,還需要幾年的艱苦工作。”
南京大學(xué)聞?;⒔淌趫F(tuán)隊(duì)基于長期積累的技術(shù)手段和經(jīng)驗(yàn),創(chuàng)新性地利用高溫高壓合成手段,成功制備出來結(jié)構(gòu)與羅切斯特大學(xué)報道一致的镥-氫-氮材料,并且利用本組具備的高壓下電阻和磁化精密測量技術(shù),證明了該材料即便在40萬大氣壓下,溫度低至2K也沒有觀察到超導(dǎo)現(xiàn)象。該重要結(jié)果于2023年5月11日在《自然》雜志以Regular Article的形式在線發(fā)表。
此項(xiàng)工作是由聞海虎教授團(tuán)隊(duì)主導(dǎo)完成,包括樣品制備、X-光衍射和分析、X-光能譜和成分分析、常壓和高壓下的電阻和磁化測量等。拉曼譜的測量系與孫建教授和奚嘯翔教授小組合作完成的。工作的共同第一作者是明學(xué)和張英杰博士生,通訊作者是祝熙宇副教授、李慶助理研究員和聞海虎教授。
據(jù)中國科學(xué)報報道,聞?;⒄f:“我們的數(shù)據(jù)非常豐富、全面且‘漂亮’,可以用一個‘美’字形容。”
如果迪亞斯團(tuán)隊(duì)還想維持其近常壓下室溫超導(dǎo)的結(jié)論,就必須給出令人信服的新證據(jù)。“但這似乎很難。”聞?;⒄f。
“否定一項(xiàng)研究比證明一項(xiàng)研究更難,因?yàn)樾枰獜亩嘟嵌茸C明你研究出的樣品與被質(zhì)疑對象的樣品是一致的。另外要使用精細(xì)的測量和大量的數(shù)據(jù)分析進(jìn)行論證。”聞海虎說。
據(jù)聞?;⒔榻B,《自然》將其稿件給迪亞斯看過后,后者給出的反饋是,兩者樣品不完全一致。然而,在實(shí)際的凝聚態(tài)物理實(shí)驗(yàn)中,很難制造出完全一樣的樣品。
聞?;⒄f,希望自己團(tuán)隊(duì)的工作可以起到去偽存真的作用,這也是科學(xué)進(jìn)步的必要過程,尤其是非常重要的結(jié)論更需要其他獨(dú)立小組的驗(yàn)證。他希望這些工作能夠讓室溫超導(dǎo)研究的氣氛熱烈起來,推動金屬氫超導(dǎo)材料的研究。
“從物理邏輯上分析,室溫超導(dǎo)未必不能實(shí)現(xiàn)。從這個意義上講,世界頂尖科學(xué)家的同臺競技會快速推進(jìn)這方面工作。”聞?;⒄f。
中國青年報(整理:張力友)綜合自南京大學(xué)官微、中國科學(xué)報(見習(xí)記者 孫滔)、每日經(jīng)濟(jì)新聞
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