室温超导“反转”又起！东南大学观测 LK-99 零电阻成功，但非室温、不抗磁

整理 | 郑丽媛

出品 | CSDN（ID：CSDNnews）

自上周韩国量子能源研究中心研究团队在 ArXiv 平台上发布两篇论文，声称发现了世界首个常压室温超导体 “LK-99” 后，整个科技领域都沸腾了。

全球范围内掀起了一股复现「室温常压超导体」的热潮，更有多个实验室已公开复现进度与成果：

▶ 8 月 1 号，美国劳伦斯伯克利国家实验室（LBNL）用大型计算机对 LK-99 进行了模拟计算，表明从理论上来说，该材料结构想要实现常温超导是完全可行的，但合成难度非常大。

▶ 同一天，中国华中科技大学材料学院成功首次验证合成了可以磁悬浮的 LK-99 晶体，但由于样品尺寸较小（仅几十微米），目前只验证了迈斯纳效应，团队将继续制作新样品以测量电阻。

▶ 8 月 2 日晚上，曲阜师范大学也公布了复现韩国室温超导体实验的结果：无零电阻特性。该大学物理工程学院教授刘晓兵表示，其团队利用四引线法对此前合成的抗磁样品进行了初步的电阻测试，测试结果发现该样品在常温到 50K（-223.16℃）低温范围内仍存在大的电阻值，测试过程中并没有出现电阻大幅度骤降或者零电阻，与“室温超导”的零电阻特性相差甚远。

不曾想，曲阜师范大学声称 LK-99 “无零电阻特性”还不到几个小时，东南大学就给出了一个截然相反的观测结果：

8 月 3 日凌晨 1 点 12 分，东南大学物理学院孙悦教授在 B 站发布视频，表明其团队在 110K（-163°C）温度以下的常压条件下，成功观测到了 LK-99 零电阻。

截至发稿，这则视频在 B 站的播放量已突破 200 万，并被转发至推特、HN 等各大国外平台，又一次掀起了全球网友的讨论热潮。

样品纯度更高

在视频开头，孙悦教授就强调了一件至关重要的事实：“我们并没有证实、也没有发现室温超导。”

对于团队在 110K 以下成功观测到零电阻这件事，孙悦认为，这可能是 LK-99 “存在超导性的一个重要证据”。基于这个观测结果，孙悦团队已将其写成文章，并发布到了 ArXiv 平台上（论文地址：https://arxiv.org/ftp/arxiv/papers/2308/2308.01192.pdf）。

从论文作者署名来看，这项工作主要由侯强、魏伟、周鑫这三名学生，以及孙悦教授和施智祥教授共同完成。

在正式观测 LK-99 之前，该团队对两种前驱物（Cu3P 和 Pb2(SO4)O）进行了 X 射线衍射。为了研究前驱体比例对最终产物的影响，团队制备了四种样品并也对其进行 X 射线衍射。

为验证 LK-99 的成功合成，团队将四个样品的 X 射线衍射与韩国团队在论文中给出的 LK-99 X 射线进行了对比，其中样品 S1 的 X 射线与其高度吻合。孙悦教授表示，其团队合成的样品纯度还更高：样品 Cu2S 的峰很小，比韩国样品“还要更加纯净一点”。

观测到样品的零电阻现象

得到成功合成的样品后，由于其本身材质较脆，很难把它弄成一个规则的形状，也为了节省时间，团队直接就着不规则形状的样品进行电阻测试。

根据孙悦教授的说法，他们从 300K（26.85℃）开始往低温测样品电阻，并且与曲阜师范大学团队一样采用的是四引线法，通的电流为 1mA，结果显示：“我们可以看到在 1mA 的电流下，样品电阻率在高温下有一点半导体行为，然后随着温度降低而降低。最关键的是我们在 110K 时，可以看到它的电阻基本上降到了 0。”

对于零电阻的说法，孙悦教授解释道：在 110K 时，样品的电阻大概在 10^-5到 10^-6 欧姆，通的电流又是 1mA，这就说明电压值在 10^-8 或 10^-9 伏特，这已经是测量仪器的极限，所以团队认为他们“观测到了零电阻”。

不过孙悦教授也提到，样品在 250K 左右出现了一个“很奇怪的电阻率下降”现象，具体原因尚未明确，孙悦教授猜测有可能是“电极做的不是很干净”。

此外，团队还加了磁场对样品的超导转变进行了测量，结果显示样品在磁场下的超导转变比较稳定，但也有一些比较“奇怪”的现象：“我们可以看到在低场的时候，随着磁场增加，样品的超导转变区域跟往低温去走。但在 9 特斯拉和 7 特斯拉时，不知道为什么又回来了一点，我们并不知道它的原因。”

“这并不是室温超导的证据”

在 B 站视频中，孙悦教授还补充了一些实验细节：实际上，其团队在 8 月 1 号下午就观测到了类似于超导转变的电阻陡降行为，但当时电阻还不到 0，于是他们又加紧挑选样品，最后共测试了 6 片样品，但“只在其中一片样品中观测到了零电阻，其他样品大多产生的是半导体行为”。

对于这块观测到零电阻的样品，团队对其做了迈斯纳效应测试，即完全抗磁性测量，结果并未在该样品上观测到完全抗磁性。对此，团队猜测：如果零电阻现象是超导造成的话，那么没有完全抗磁性可能是因为该样品的超导成分还比较低。

正如孙悦教授在视频开头所说，其团队在 LK-99 材料下观测到 110K 以下的零电阻，“这并不是室温超导的证据”，毕竟 110K 是 -163°C，远不到“室温”的水平。包括在论文中，该团队也只是说：“我们的发现表明，Pb10-xCux(PO4)6O 有可能成为高温超导体的候选材料。”

不过在视频最后，孙悦教授仍积极表示：“LK-99 是否有室温超导，我们还有待进一步的探索和测量，我们团队还会继续在这方面努力，希望有更好的结果向大家汇报。”

积极支持 & 质疑否定

对于东南大学超导团队“首测 LK-99 零电阻成功”的结果，科技领域对其的看法褒贬不一，在各方观点的碰撞下，大致分为了两种：积极支持 & 质疑否定。

积极支持派：

华南理工大学“洗芝溪”认为：“110K 不可能是最终落点。后续通过调整合成工艺，大幅提升转变温度是完全可能的”，“不管怎样，这已经是非常非常振奋人心的结果”。

北京科技大学“陈博微博”认为：“110K 零电阻实验结果，至少有一个新的证据，证明这个体系是高温超导，至少是高温超导”，“110K 零电阻被首次看到，至少说明并不是只有氢化物才能高温，不是只有高压才超导，真正的意义是，并不是只有高声子频率起决定性作用。”

质疑否定派：

京都大学固体量子物性研究实验室，对东南大学得出的 110K 零电阻的结论进行了分析，认为其 110K 零电阻的数据存在问题。该分析还得到了美国马里兰大学凝聚态物质理论中心（CMTC）的认同：“东南大学可能误画了他们的数字。从线性比例上看，似乎没有过渡，这非常令人失望。”

知乎科研领域知名答主“要淡定”表示：“其实比较遗憾。东南大学的这项成果我认为是给李石培等的宣称的‘室温常压超导’钉上了棺材板的最后一颗钉子。”除此之外，今天下午韩国超导低温学会 LK-99 验证委员会也最新表示：韩国量子能源研究中心研究团队开发的“LK-99”不足以证明是室温超导体，因为在与 LK-99 相关的视频和论文中，并没有出现迈斯纳效应。验证委员会解释道，韩国研究团队所展示 LK-99 漂浮在磁铁上的视频，远未达到固定磁通量的效果，论文数据也与一般的超导图不同。

那么，对于 LK-99 你又有什么看法，你认为它可能会是室温超导体吗？

https://www.bilibili.com/video/BV1pM4y1p7u5/

https://www.zhihu.com/question/615351418

https://arxiv.org/ftp/arxiv/papers/2308/2308.01192.pdf