今天小編分享的科學經驗：又雙叒導了？中科院等發布「近室温常壓」超導新論文，相關話題一度知乎熱榜第一，歡迎閲讀。
又雙叒導了？！
中科院、華科大、北科大、華南理工等機構的 " 知乎導派 " 大佬們（網名 " 真可愛呆 "、" 洗芝溪 " 等）又聯合發布了最新研究成果。
消息一出，相關話題一度衝上知乎熱榜第一。
洗芝溪，即華南理工大學姚堯教授，省流版原話總結是醬嬸兒的：
合成了一個變種磷灰石與銅藍礦的共混物。其中，變種磷灰石成分顯示出近室温超導電性，轉變温度約在 250-260K（-23.15 ℃ ~ -13.15 ℃），銅藍礦亦可能被誘導出另一個 30K（− 243.15 ∘ C）左右的低温超導相。
除此之外，洗老師還強調，這種新樣品除其中的磷灰石結構與去年韓國團隊報道的 LK-99 有類似之處以外，從合成工藝、原料、元素成分和配比、結構等多方面都與 LK-99 不同。
基本可以認為是一個全新研究成果。
論文裏都有什麼
接下來，大夥兒一起看看論文主要内容。
首先還是來看大家最關注的電阻曲線。
實驗中，研究人員合成了兩個并行的樣本，分别标記為 S1 和 S2，它們之間唯一的區别是 S2 中的硫摻雜比例略高于 S1。作為對比，還合成了一個無鉛樣本，标記為 S3。
下圖是 S1 樣本的結構和元素分布信息，從 XRD 分析可知，樣本是變種磷灰石和銅藍礦（硫化銅）的混合物。在摻硫過程中，原始磷灰石晶格大幅收縮扭曲，晶格常數降低，因此稱這種新化合物為 " 變種磷灰石 "。
( b ) 中 EPMA 微觀定量結果顯示磷和氧逐漸被硫替代。 ( d ) - ( h ) 所示的 EPMA WDS 映射清楚地顯示了三種化合物：未摻雜的磷灰石（A）、摻硫的變種磷灰石（VA）和銅藍礦（C）。
S1 樣本在八個温度下的 IV 曲線如下圖所示，電輸運通過四探針技術在 Aglient B2912A 上測量，温度由 Oxford OptiStatDN 控制。
盡管儀器有非常大的補償電阻導致初始電壓下降，但在電流 - 電壓（IV）曲線中出現的電壓平台現象，即随着施加電流的增加樣品上的電壓不變，可以安全地認為是來自量子輸運，即零電阻效應。
超過所謂的臨界電流 Ic 後，電壓開始上升并迅速增加，然後轉變為正常金屬狀态下的正常線性 IV 曲線，這表明從超導相到正常相的轉變。
從圖 ( b ) – ( g ) 可以看出，從 140 – 240K（-133.15 ° C ~ -33.15 ° C）這一典型的超導 IV 曲線被清晰觀察到，臨界電流基本上随温度升高而減少，可以通過二次函數大致拟合。
基于目前的實驗，研究人員從結果估計，在 240K（-33.15 ° C）以下的電阻率至少在 10 − 8 Ω· m 的數量級甚至更小。作者認為，這表明樣本的電阻率至少與銅相當甚至更小，強烈暗示實現了零電阻效應。
研究團隊使用 MPMS-3 SQUID 來檢測直流磁化率。
在 25 Oe 的零場冷卻（ZFC）測量下，磁化率 - 温度（MT）曲線在 260K（-13.15 ° C）以下顯示出顯著的抗磁性，而場冷（FC）曲線為順磁性。ZFC 和 FC 之間的分叉出現在 250-260K（-23.15 ° C ~ -13.15 ° C），這可以視為臨界温度 Tc。
S2 樣本的 MT 曲線在 ZFC 下顯示相似特征，但 FC 磁化率也表現為抗磁性。這表明在變種磷灰石中增加硫的摻雜可以增強超導特性。
有趣的是，兩個樣本在低温下沒有出現平台狀線形，相反，随着温度的降低，磁化率迅速減小，因此無法觀察到邁納斯效應（超導特征之一）。
由此，研究團隊回顧了 S3 樣本 MT 曲線，有兩個階段明顯：第一個是從 130-230K（-143.15 ° C ~ -43.15 ° C），可以将其視為變種磷灰石的近室温超導相；第二個是在 30K（-243.15 ° C）以下，可以認為是主要由銅藍礦引起的的低温超導相。
由于變種磷灰石和銅藍礦兩個相是相關的，研究人員懷疑銅藍礦的超導性是由變種磷灰石通過近鄰效應誘導的。
圖 ( d ) - ( h ) 展示了不同温度下的磁化率 - 磁場（MH）曲線。在 250K 和 200K，為了更清晰地顯示超導遲滞回線，減去了線性抗磁背景。
研究團隊認為，本質上，這種明顯的遲滞在其他材料中從未在這麼高的温度和常規條件下觀察到，可以合理地認為這是近室温超導的主要特征。
同時也确定了低臨界和高臨界磁場（Hc1 和 Hc2），它們基本上随温度降低而增加。
其他細節方面，研究團隊采用了高壓水熱法來制備材料。
此前報告的所有樣品都是以燒結（韓國 LK-99 團隊的做法）磷灰石為原料合成的，但燒結過程無法保證純度。而在這項新研究中，研究團隊完全使用了高壓水熱方法來合成樣品，樣品質地軟脆但更易提純。
原料包括硝酸銅、硝酸鉛、磷酸铵和硫化鉀。其中有兩個步驟，第一步是合成原料鉛磷灰石并共摻銅和硫，第二步進一步摻硫。最終過濾和幹燥後，樣品應該是純黑色，沒有可見的金屬光澤。
而這個黑色非常關鍵，也是復現難度大的原因。
" 實驗室快變成視覺實驗室了 "
作者們提到，樣品最終要呈現的黑色至關重要。
用洗老師的話説，真可愛呆把每一步都寫下來讓師弟幫忙合成，結果就是不行。樣品看着都是黑色，但每個都不同，" 他們實驗室快變成視覺實驗室了 "。
真可愛呆更是直言 " 合成第一步如果顏色不對，樣品可以扔了 "。
真可愛呆還表示：
至于是不是超導，反正我們結合結果看我們認為是，不是的話，告訴我是啥行不？至于測錯了，請告訴我怎麼錯的，我們改進一下再試試。
總結就是，把嚴謹兩個字拉滿。
網友吃瓜也很嚴謹，不少網友表示先别着急開香槟，發了正刊才有可能去驗證。
團隊這邊則表示樣品都開放提供，已經送出去一些給同行了。
最後還有一個保留項目，洗老師給這種新型材料想了個名字 " 玄魄石 "，玄既指黑色，也帶點玄學的色彩，魄石是硫代磷酸根 POS 的音譯。
可是呆總不同意取這個名（doge）。
論文鏈接：https://arxiv.org/abs/2406.17525
參考鏈接：https://www.zhihu.com/question/659946224
— 完 —
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