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現(xiàn)代快報訊（記者 孫蘇皖 儲希豪）3月8日，美國羅切斯特大學在其網(wǎng)站發(fā)文稱，該校研究人員研發(fā)出一種在室溫和相對較低壓力條件下表現(xiàn)出超導性的材料，這被認為是一項歷史性突破。著名科學雜志《Nature》也刊發(fā)了這項研究的成果論文。

一時間，有關“室溫超導”的詞條沖上熱搜。然而，業(yè)內(nèi)專家對這項研究成果，依然存有疑慮。

(相關資料圖)

實驗如果能被重復，其意義將劃時代

超導體是一種比常規(guī)導體更為優(yōu)越的無損耗導電材料，在低于一定溫度條件下可以實現(xiàn)電阻為零。然而，現(xiàn)有的超導材料大都需要在極低溫度下才能工作，很難大規(guī)模應用。因此，研發(fā)出一種室溫超導材料一直是全球物理學界尋求突破的方向。

羅切斯特大學的蘭加·迪亞斯團隊的研究人員將镥、氮和氫這3種元素混合在金剛石壓砧的裝置中，然后進行壓縮，并測量了化合物中的電流阻力。他們驚奇地發(fā)現(xiàn)，在約21攝氏度的溫度條件下，這種材料似乎失去了對任何電流的阻力。

雖然這種材料實現(xiàn)超導需要10千巴的壓力，相當于1萬個標準大氣壓，但是室溫超導體通常需要數(shù)百萬個大氣壓，已經(jīng)小了很多。羅切斯特大學副教授蘭加·迪亞斯稱，這種超導材料的研發(fā)，預示著室溫超導體及應用技術的曙光到來，這將使超導電子消費產(chǎn)品、能量傳輸以及磁約束聚變的改進等成為現(xiàn)實。

中國科學院物理研究所發(fā)文表示，從研究文章來看，關于“室溫超導”的最新工作無疑是突破性的，如果經(jīng)過多次重復之后，確定該結果的正確性，那將是劃時代的工作。

不過，研究論文中也稱，還需要進一步的實驗和模擬來確定氫和氮的確切化學計量及其各自的原子位置，以進一步了解該材料的超導狀態(tài)。

該研究團隊類似論文曾遭《Nature》撤稿

2020年10月15日，蘭加·迪亞斯團隊曾在《Nature》上發(fā)表論文，稱他們在260萬個大氣壓條件下，成功創(chuàng)造出一種含碳、硫、氫的化合物在15攝氏度的室溫下表現(xiàn)出超導性能。當時，研究成果也引起了巨大轟動，并被Science評為2020年度十大科學突破之一。

在論文發(fā)表后不久，就有多個研究小組試圖重復該氫化物室溫超導實驗，但是都沒能成功。他們認為該論文沒有提供足夠的證據(jù)來支持其室溫超導性的主張，懷疑該材料是否真的存在，而且迪亞斯也沒有披露原始數(shù)據(jù)。2022年9月，在所有論文作者都不同意的情況下，《Nature》雜志編輯部決定撤掉了這篇論文，理由是該論文的數(shù)據(jù)和分析存在嚴重問題，無法支持其主要結論，并且作者未能提供有效地回應批評者的意見。

除此之外，蘭加·迪亞斯團隊于2017年宣稱在495萬個大氣壓條件下，造出了世界首個金屬氫，不過最終沒有被重復出來。

接下來，蘭加·迪亞斯團隊的這項研究可能會受到嚴格審查。

業(yè)內(nèi)專家：持將信將疑態(tài)度，需要更多實驗驗證

室溫超導體這項研究一出來，物理學界都很振奮。南京大學超導物理與材料研究中心主任聞?；⒔淌诒硎?，研究成果如果為真的話，將給人類社會帶來巨大的改變，可以說是從方方面面改變我們的生活。聞?；⒄f：“在手機通信領域，應用室溫超導體做成濾波器以后，會極大提升基站技術，使傳輸清晰度更高，還會降低手機接收發(fā)射功率，對人體健康有好處。另外，濾波器在國防方面也有廣闊的用途。”

在醫(yī)療領域，室溫超導體的應用會使核磁共振成像裝置在更偏遠地區(qū)普及，大大降低病人看病的成本。聞海虎說：“目前，核磁共振成像裝置用的是低溫超導體，還需要使用價格昂貴或技術難度很大的液氦制冷，以達到超導體的使用溫度。但在偏遠地區(qū)液氦并不易獲取。如果有了室溫超導體，核磁共振成像裝置就不需要液氦制冷，可以像X光一樣普及了?！?/p>

那蘭加·迪亞斯研究團隊的這項研究是否可信？聞?；⒈硎荆簧贅I(yè)內(nèi)專家都持將信將疑態(tài)度，“論文里有不少東西值得懷疑，主要在于他的數(shù)據(jù)，這個數(shù)據(jù)處理過程是否可信?！甭労；⒆屑毧戳颂m加·迪亞斯團隊論文里給出的數(shù)據(jù)，覺得很多地方做了處理，比如去除了一定的背景信號。對于這么重要的發(fā)現(xiàn)，一定要慎之又慎，不容出錯。

一個儀器測量信號時，測出的信號不光有研究者想要的超導信號，還有部分物質(zhì)貢獻的“雜質(zhì)”信號。聞?；⒄f：“測量時免不了會出現(xiàn)‘雜質(zhì)’信號，因此有時候需要去除一個背景信號，這在科學研究上是允許的。但通常來說，干凈的測量是不需要去除背景信號，也就是說在超導體體積很大很純的情況下，不需要去除背景信號，所測的信號可以直接認定為超導信號，這樣最好。去除一個大背景信號以后看起來像超導體的信號，這就得小心了?！?/p>

什么是背景信號？聞?；⒋蛄藗€比方，一個人背特別重的包，實際上他是背不動的，但有一個人在后面幫他頂著，給外界造成一個力氣很大能背動包的假象。有人在后面頂著，這就相當于有一個背景信號。

聞?；娬{(diào)一個測量信號去除一個大背景信號，得來的小信號，也許不能真地反映物理本質(zhì)狀況。目前，蘭加·迪亞斯團隊測的信號幾乎都要去除大背景信號，去除的過程是否科學，需要更多實驗來驗證。聞?；⒄f：“我們也在重復實驗。如果世界上有信用度高的研究組重復出來，那這件事情才算敲定，室溫超導體未來的應用是非常值得期待的?！?/p>

盡管大家對室溫超導都很期待，但是對目前現(xiàn)有超導的應用也不必悲觀，實際上是處于快速上升期，如超導在能源、醫(yī)療、大科學裝置等方面的應用正在迅速增長。