然而，由于试验结果不一，再加上论文多处存疑，且论文未正式公开发表，都为LK-99是室温超导体的结论蒙上阴影。 韩国团队论文作者在ScienceCast公布的画面，LK-99在室温下展现抗磁性。争议中的LK-99很快迎来反转，8月2日，韩超导学会宣布成立“LK-99 验证委员会”，随后8月3日，“验证委员会”LK-99未表现出迈斯纳效应，无法证明是超导体，也因此，所谓的“第四次工业革命”在数日内宣告结束。 抛开现象看本质，什么是超导、高温超导、室温超导，它们的特性和差别在哪里，为什么说室温超导能引发如此的轰动，目前科学界对室温超导的研究都有哪些路径，取得了什么样的成果？ 腾讯新闻特邀中科院物理所研究院、科普作家罗会仟，线上直播解读室温超导那点事儿。 以下为直播实录脱水版： 超导那点事儿 Q：历史上，是谁率先发现了超导现象，它产生的必要条件是什么？ 罗会仟：超导研究历史挺长，到今年应该是有112年了。 1911年，荷兰莱顿大学卡莫林-昂尼斯的团队在研究低温金属导电性的实验，选择了水银作为材料，意外发现其温度降到4.2K(摄氏度-269℃)以下电阻消失，后来这个现象被称之为超级导电，即进入最完美的导电状态。1933年，沃尔特?迈斯纳发现了超导的另外一个现象——完全抗磁性，当进入超导态之后，磁场无法进入超导体内部，形成一个抵御外磁场的能力，即磁化率等于-1。 总结下来，超导材料的的两个关键特征，其一是电阻彻底消失，绝对零电阻；其二是进入超导态后具备完全的抗磁性。 Q：很多科幻作品在探索超导应用，现实情况如何，它们又带来了哪些价值？ 罗会仟：大家印象深刻科幻电影《阿凡达》，电影中的 一些星球上的山，好多是在天上，山体内部有很多室温超导体，进而实现了磁悬浮效应，这是超导的一个典型的现象；类似的电影还有《太空旅客 》，其中提到的人工可控核聚变发动机，也是超导的应用场景。 、 超导应用分为两大块：强电和弱电。 强电即在零电阻的状态下，可以通过很强的电流，可以用于输电，在很多地方已经有应用，而强电流可以带来强磁场，它的应用场景包括核磁共振成像、可控核聚变、高速磁悬浮列车等等。另外，物理研究中各种实验都可能涉及磁场，比如大型粒子加速器、极端条件测试平台等，都有超导磁体的用武之地。 弱电指的是借助超导体本身的一些性质，比如利用阻抗好的特点去做滤波器，最热门的则是近年来比较火的量子计算，也就是在超导材料上刻蚀量子比特，构造超导芯片。简单来说，弱电方面的应用不需要太多的超导材料，其扮演关键作用即可，而且它还有个特点，并不因为超导温度低而受到极大限制。 Q：超导在材料学的探索当中，属于什么样的地位？ 罗会仟：超导研究在材料探索里面其实比较普通，没有想象的占比那么大。我们凝聚态物理研究除了超导实验室之外，还有磁学实验室，表面物理实验室，纳米实验室，这些实验室都很大，研究方向甚至比超导大的多。 但反过来看，超导研究有一个非常有趣的现象，可以带动整个材料学的发展，发现其他有趣的物理现象，比如庞磁阻、量子磁体、拓扑电子态等等。 举个例子，有10位直接从事超导研究的科学家获得诺贝尔奖，而整个物理得主诺奖也就200多人，凝聚态物理总共就60-70个人，这个比例是非常了不起的，这也可以解释为什么大家对超导、室温超导如此关注。 室温超导简史 Q：超导、高温超导、非常规超导，室温超导这这些名词非常多，它们有什么关联，差异点又是什么？ 罗会仟: 大家可能听说过高温超导、室温超导，高低在物理学中是相对的，前面提到的水银，也就是金属汞，4.2K(摄氏度-269℃)就可以实现超导效应。 随着BCS超导理论(该理论以其发明者约翰?巴丁、利昂?库珀和约翰?施里弗的名字首字母命名，用于解释常规超导体的超导电性的微观理论)建立起来，科学家就可以预测材料的超导温度，而40K就是其理论预言的上限。直到80年代，大量40K以上的铜氧化物超导体被发现，大家发现不能再用BCS超导理论解释其高温超导现象。业界于是将40K作为低温、高温超导的分界线，不过这个分界线其实并不很明确。 按物理学来讲，判断一个材料是不是高温超导不需要严格按照40K的标准。高温超导材料目前只有两种，一种是铜氧化物，一种是铁基超导。对于铜氧化物来说，只要它们材料结构接近，哪怕超导温度只有10K、5K，业界依然将其称之为高温超导体。铁基超导体里面超 |
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