今天小編分享的科學經驗:再反轉:21室溫超導成果被美院士宣稱復現!新實驗基于原始樣品,南大聞海虎再提3點質疑,歡迎閱讀。
室溫超導又雙叒反轉?
沒錯,就是今年 3 月差點掀翻物理界的成果,來自美國羅徹斯特大學 Ranga Dias 團隊。
當時國内外很多團隊都立刻嘗試復現實驗,卻均宣告失敗,質疑聲鋪天蓋地。
然而現在,美國國家科學院院士又發表論文稱:
已初步復現結果。
并指出,其他團隊沒有成功,是因為樣本制備不當。
一時之間,目光又再次聚焦到了這項實驗之上。
這次,來真的了?
美院士稱初步復現 21 ℃室溫超導實驗
這位院士名叫 Russell Hemley,是國際高壓領網域著名專家。
他的團隊的復現方法,是基于 Dias 提供的材料實現的。
即他們在 Lu-N-H 樣品上進行了電阻測量,發現該材料在室溫附近得到的 Tc 值以及對氮摻雜氫化镥的壓力依賴性,和之前 Dias 的結果十分接近,也就是這一全新材料的确出現了室溫超導現象。
與此同時,這項成果是基于另一組相同材料的實驗在不同實驗室同步進行、獨立測量的,似乎能夠進一步證明其可信度。
實驗詳細過程也在文中揭露,如知乎網友 @SACE 總結,包括:
通過 Raman 光譜測量發現 Lu-N-H 樣品中存在與 Compound A(Dasenbrock-Gammon 等團隊使用 Lu-N-H 在 10kbar 的極低壓力下實現 294K 的室溫超導性)相匹配的特征峰;
使用壓力電阻計測量樣品的電阻和标準紅寶石熒光方法測量壓力,發現在 8.5 kbar 的壓力下,Lu-N-H 樣品的電阻在冷卻和升溫過程中表現出不同的特性,可能與樣品超導性有關;
以及使用原位共焦拉曼測量和電輸運測量,驗證了 Lu-N-H 樣品的結構和相一致,并且發現樣品的制備條件對于成功合成超導材料至關重要。
——是的,Hemley 這篇論文還重點回應了南大聞海虎等團隊之前的 " 證偽 " 實驗。
文章表示:
成功合成超導材料強烈依賴于樣品制備的詳細信息,需要進一步研究和優化這些程式。
也就是說,大家都沒能復現出來,是合成材料的方法跟原始 Dias 所用的方法不一樣(而他直接拿到了原始樣品,才復現了實驗)。
除此之外,Hemley 還讨論了為什麼 " 合成方法不同就會導致樣品發生變異,因而顯示不出超導性 "。
總之,這一材料的合成不僅嚴重依賴于材料結構(包括氮雜質控制),還要全面考慮到化學計量和 N-H 空位的有序性等條件。
反轉了?再等等
所以,美國院士這一復現實驗能代表 Dias 反轉成功嗎?
各方觀點不一。
知乎網友 @笠道梓表示:
要想堅實證明室溫超導,除了電阻數據,還有磁化率數據顯示的邁斯納(Meissner)效應才行。
但 Hemley 院士的復現只包含了前者。
這也是被很多人反復質疑的一個點。
另外,還有人指出,施加外磁場壓制超導的實驗數據和比熱數據也沒有呈現。
總之就是,只提供了一方面的單一數據,信服度還不夠。
還有人質疑為什麼 Dias 能提供給他原始樣品。
這就要從倆人的" 特殊關系 "說起了。據了解,Hemley 教授一直與 Dias 團隊在超導材料研究方面有廣泛合作,同時也是 Dias 的支持者。
因此,有人也表示,可不可以将樣品再寄給别的團隊再進行復現呢?
當然,也有網友稱," 找自己人幫忙 " 其實可能也有 Dias 團隊自己的考量。
支持的聲音也并不缺乏,如知友 @SACE 就在通讀論文後表示:
Hemley 的實驗有理有據,只要所用材料是真的,室溫超導的真實性其實可以算是上升了一大截的。
現在就需要更多科學家對材料真偽進行研究。
值得一提的是,環球科學已火速采訪了南大聞海虎教授,他仍然有3 個質疑點:
首先是認為涉及電阻轉變太突然、太陡了。違反了超導現象的基本認知。
其次是文中顯示的電極做得很糟糕,形狀很不規範。
最後是電阻掉一下不能代表超導,還需要其他更本征的性質,特别是磁性質。
所以基于這三點,聞海虎教授認為 Hemley 的復現還遠談不上反轉。
所以,還得讓子彈再飛一會兒,等待更多證明結果。
因此,也有網友擔憂:
不會搞到最後大家就這個問題反復刷頂刊吧。。
論文地址:
https://arxiv.org/abs/2306.06301
參考鏈接:
https://www.zhihu.com/question/606341241