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《自然》發文!中國高校師生重新整理美國一項最新研究成果

作者:光明網

據南京大學官微,5月11日,南京大學實體學院聞海虎教授團隊領銜在全球頂級科研期刊《自然》上發表了題為“Absence of near-ambient superconductivity in LuH2±xNy(LuH2±xNy在近常壓下無超導電性)”的研究論文,否定了美國羅切斯特大學研究團隊提出的镥-氫-氮化合物中的室溫超導現象。

《自然》發文!中國高校師生重新整理美國一項最新研究成果
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超導是凝聚态物質中的電子發生配對和凝聚以後的宏觀量子相幹現象,具有零電阻和完全抗磁性等奇特性質。基于超導開發的裝備和器件可以在電力、能源、醫療、大科學工程、通訊、國防等方面帶來颠覆性的應用,是以世界上很多發達國家都把超導列為21世紀的戰略高技術進行支援和研究。

2023年3月7日,美國羅切斯特大學的Ranga Dias(蘭加·迪亞斯)副教授團隊在美國實體學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)中發現近常壓下的室溫超導,即在約1萬大氣壓下,超導轉變溫度達到294 開爾文(K),約等于21攝氏度。該結果于3月8日在《自然》雜志線上發表出來,迅速引起了全球學術界,甚至是産業界的極大關注。該結果如果被證明,将是超導研究曆史上革命性的進展,而且可能帶來大規模的室溫超導應用。

3月9日,蘭加·迪亞斯對《每日經濟新聞》表示,對其團隊此次的全新發現充滿信心,他認為這将是一項重塑21世紀的革命性技術。不過他同時還指出,“要将我們對室溫超導新材料的發現應用到任何規模的現實世界中,還需要幾年的艱苦工作。”

南京大學聞海虎教授團隊基于長期積累的技術手段和經驗,創新性地利用高溫高壓合成手段,成功制備出來結構與羅切斯特大學報道一緻的镥-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,證明了該材料即便在40萬大氣壓下,溫度低至2K也沒有觀察到超導現象。該重要結果于2023年5月11日在《自然》雜志以Regular Article的形式線上發表。

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此項工作是由聞海虎教授團隊主導完成,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和張英傑博士生,通訊作者是祝熙宇副教授、李慶助理研究員和聞海虎教授。

據中國科學報報道,聞海虎說:“我們的資料非常豐富、全面且‘漂亮’,可以用一個‘美’字形容。”

如果迪亞斯團隊還想維持其近常壓下室溫超導的結論,就必須給出令人信服的新證據。“但這似乎很難。”聞海虎說。

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“否定一項研究比證明一項研究更難,因為需要從多角度證明你研究出的樣品與被質疑對象的樣品是一緻的。另外要使用精細的測量和大量的資料分析進行論證。”聞海虎說。

據聞海虎介紹,《自然》将其稿件給迪亞斯看過後,後者給出的回報是,兩者樣品不完全一緻。然而,在實際的凝聚态實體實驗中,很難制造出完全一樣的樣品。

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聞海虎說,希望自己團隊的工作可以起到去僞存真的作用,這也是科學進步的必要過程,尤其是非常重要的結論更需要其他獨立小組的驗證。他希望這些工作能夠讓室溫超導研究的氣氛熱烈起來,推動金屬氫超導材料的研究。

“從實體邏輯上分析,室溫超導未必不能實作。從這個意義上講,世界頂尖科學家的同台競技會快速推進這方面工作。”聞海虎說。

中國青年報(整理:張力友)綜合自南京大學官微、中國科學報(見習記者 孫滔)、每日經濟新聞

來源: 中國青年報