@科普君XueShu雪树:中国科学院昨天在arxiv上传的这篇室温超导论文很有意思。作者发现,韩国人制备的这个LK-99材料,其实是里面的硫化亚铜杂质,造成了超导相变的假象。
硫化亚铜在112摄氏度左右会发生相变,从高温的β相变成低温的γ相,就好比液态的水,在降温的时候会变成固态的冰。这个112摄氏度正好跟韩国人宣称的相变温度很接近。低温相的电阻比高温相要缩小成千上万倍,接近于零。这个正是硫化亚铜已知的特征,七十多年前的论文中已经有记录了。他们还发现,样品在低温区,电阻又再度升高了。无论如何,这不是超导体的特征,而更像是半导体。台湾的王立民教授,有个直播,也测到了这个降温度升电阻的半导体特征。跟这里的测量结果可相互印证。
论文还测到了相变过程放出的热量,说明它是个一阶相变。众所周知,正常导体到超导体的相变是典型的二阶相变,相变过程中没有放热。一阶相变又叫不连续相变,二阶相变叫连续相变。它俩的一个重要区别就是有没有热量的吸收放出。
如果这不是超导体,那么退而求其次,它是否是有优异性能的抗磁材料?超导体其实具有完美的抗磁性。它的磁化率等于负1。目前最好的抗磁材料是热解石墨,其磁化率是-0.0004,离负1还远得很。中科院这篇论文的测量结果显示,它的磁化率在负的10的负7次方量级,比热解石墨差很多。不同小组制备的样品,或者同一小组制备的不同样品,由于杂质的含量不同等因素,性能表现可能有差距。目前的磁性测量好像干扰较大。硫化亚铜的磁性如何?我没有查到相关论文。怎样在测量LK-99的磁性时消除它的影响?为什么有的样品可以半悬浮,有的不可以?抗磁材料、铁磁材料和超导体,其实都有办法悬浮起来,但是从肉眼可见的力学特征上讲,三者有何具体而微的区别,能否找到实用的判据?任何物质的磁性其实都有研究价值,都可以**文。感兴趣的同学可以进一步厘清这些问题。尤其最后一个问题,文献中缺乏系统的定量研究。如果研究清楚了,我们就能从材料可见的力学特征上,反推材料的磁性特征。
最后补充一个油管博主EEVblog的有趣发现。他发现韩国作者所在的这个量子能源研究中心,二月份在油管上挂出了一个宣传视频。这个视频中,他们把LK-99这种所谓的室温超导材料,涂在了铜盘上,然后用一个磁铁去靠近,发现它受到了排斥。似乎在借此暗示材料的悬浮潜力。荒谬之处在于,即使没有外面这层LK-99,直接用磁铁靠近铜盘,也会有同样的排斥表现。因为这就是电磁学中的楞次定律,高中生都能明白的道理。而他们似乎把这个当作了重大发现,做成了宣传视频。
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