今天小編分享的科技經驗:第一個LK-99完全懸浮的視頻出現了,具備磁通釘扎特性?技術細節即将公布,歡迎閱讀。
機器之心報道
編輯:蛋醬、Yachou
一段十幾秒的抖音視頻,一位神秘身份的博主,成為了海内外高度關注的對象。
8 月 5 日下午,一段在抖音平台發布的「LK-99 完全懸浮視頻」火了。
在這段十幾秒的視頻中,一片未知材料懸浮于兩塊方形磁鐵之上。博主表示:「新一批出爐材料内驚現完美抗磁性晶體,這批燒結組長優化工藝,加入了一些其他的化合物,具體技術内容要等文檔整理清晰才會公布。」
看完之後,網友給出評價:「如果這段視頻的内容是真實的,從材料的懸浮狀态來看,這就是一個貨真價實的超導體表現,甚至還有磁通釘扎效應。」
上傳視頻的博主名叫「煉丹師阿翔」,并未公布真實的姓名和身份,唯一确定信息是 IP 屬地湖北。由于缺乏部門和作者信息,視頻的可信度無法完全保證。
發布之後,這段短視頻在國内外都引起了廣泛關注與讨論。
一直關注韓國室溫超導進展的博主 Andrew Cote 表示:「這是我所知道的第一個聲稱展示了 LK-99 樣本磁通釘扎懸浮的視頻。如果這确實是正在發生的事情,那麼對于這種新材料的特性和未來研究的潛力來說,這是一個非常獨特且有前途的發現。」
根據 Andrew Cote 的解釋,底部磁鐵的這種方向會產生所謂的「偶極磁場」,就像條形磁鐵一樣。如果上面的材料是簡單的二磁性材料,那麼它就不可能穩定地懸浮起來,尤其是在被棍子戳到的時候。這是 Earnshaw 定理的一個簡單應用,它是一個簡單的數學語句,說明兩個磁偶極子在重力作用下是不可能穩定懸浮的。
「如果你學過微積分,你可能還記得一階導數和二階導數測試。Earnshaw 定理的基本原理是:對于偶極子磁場來說,二階導數為零,因此任何臨界點(一階導數 = 0)都将是鞍點,所以不存在實際的局部最小值或最大值,因此不存在「谷底」,就能量而言,沒有東西可以滾入并停留在那裡。」
緊跟室溫超導動向的 Andrej Karpathy 也轉發了:「這看起來是迄今為止最引人注目的 LK-99 視頻。」
此外,Andrew Cote 也嘗試分析了該視頻的意義:
首先,這段視頻背後的物理現象是什麼?這意味着什麼?
超導材料的懸浮是一種所謂的 II 型超導體特有的現象,是一種磁場線在穿過材料時被「捕獲」的效應,從而提供懸浮所需的力。
你可以把這想象成一縷頭發被口香糖夾住 —— 當頭發穿過口香糖時,口香糖牢固地粘附在頭發上,懸浮在半空中。在這種情況下,頭發是磁場線,口香糖是 II 型超導體。就像頭發是單根的一樣,或者換句話說,頭發是「量子化的」或「離散的」,被困在「釘扎中心」的磁通也在所謂的「磁渦流」中被量子化 —— 釘扎磁通線的量子化是 II 型超導體的關鍵屬性和顯著特征(盡管從技術上講,如果材料厚度小于倫敦穿透深度,則會在 I 型超導體中出現)。
其次,磁通釘扎對于超導體來說是完全獨特的,也與邁斯納效應完全不同。它不是抗磁體或抗磁性的特性。
我曾參與用于粒子加速的铌晶體超導射頻空腔的磁通釘扎研究。在該應用中,滞留磁通量會增加空腔的殘餘表面電阻率,從而降低空腔的有效品質因數或 Q 因子,這是衡量諧振器效率的一個指标。SRF 諧振腔的 Q 因子通常為 10E10,而釘住中心的滞留磁通量會降低用于驅動帶電粒子束接近光速的最大有效加速電場。在某些 II 類超導體中,磁通釘被認為是由晶體中的微小缺陷(也稱為體積缺陷)引起的,這種缺陷使磁通能夠穿透材料。在 SRF 腔中,出現的一個問題是任何穿過材料的磁場,例如地球的背景磁場,都會在材料過渡到超導狀态時被釘住或困住在腔内。
讀者可參閱一項研究中的一些附圖,該研究顯示了當空腔轉變為超導狀态時,背景磁場越多,SRF 空腔的表面電阻率如何增加。
如下圖,是對 SRF 空腔在背景磁場下進入超導狀态的研究中得出的表面電阻圖。X 軸從左向右是高溫向低溫移動。Y 軸是以納歐姆為部門的表面電阻率。
同時,Andrew Cote 也用一張圖展示了邁斯納效應和磁通釘扎(也稱為「量子鎖定」)之間的區别。
網友評論
值得注意的是,博主「煉丹師阿翔」曾在 8 月 2 日發布過一個 20 秒視頻,只是未引發高度關注。在該視頻中,當手指頂着一小塊圓形磁鐵在紙下移動,白紙上的材料出現了和 LK-99 相似的「半懸浮」狀态。
而最新的這段「完全懸浮」的視頻,顯然更具突破性,因此也引起了國内外的廣泛關注與讨論。
有很多人認為,如果最新的這段視頻是真的,就非常的有意義。因為它展示了 II 型超導體中的磁通釘扎行為。
知乎網友「進之」也認為,「如果這個視頻是真的,那大概率就是室溫超導引起的。完全可以排除是普通抗磁性材料或鐵磁。阻尼現象很明顯,是超導引起的磁通釘扎。」
但是,他也表示, 「阿翔的樣品能測出零阻嗎?不一定能,但是很有希望。」
「進之」的評論引起了許多讀者的贊同,感興趣的可以查看完整内容:https://www.zhihu.com/question/615791260
還有網友表示:這可能是室溫超導的大新聞發布以來,第一個公開的決定性證據。
圖源:https://weibo.com/7309292342/NddYs9SZe
但目前,也有謹慎的網友表示,「不明身份,不知道來歷,沒有過程,沒有論文,謹慎看待。」
的确如此,室溫超導沸沸揚揚傳了近兩周,我們需要更多的研究論文、實驗結果與數據支撐。
我們會持續關注整個過程中有意義的實驗進展,也希望大家能夠理性吃瓜,批判看待各個有關室溫超導的新聞。我們期待,這一能改變科技進程的研究,有好的結果。