美研究团队称突破“室温超导”技术!此前类似论文曾遭《自然》撤稿

据美国双周刊科学杂志ScienceNews报道,美国罗切斯特大学的物理学家Ranga Dias及其团队日前在美国物理学会会议上宣布,他们已经创造出一种可在实际条件(practical conditions)下工作的超导体。

Ranga Dias团队通过实验,创造出了一种在室温和相对较低压力的可在实际条件(Practical conditions)下工作的“超导体”。该超导体由氢、氮和镥(Lu-N-H)三种金属元素材料混合、放置在“金刚石压砧”装置中加压,在约21℃温度下、以及1万个标准大气压的压力下进入超导状态,失去了对电流的阻力,从而实现这种新型超导体在室温环境中应用的可能。(注:人类已经可以在5-6万个大气压下合成钻石)

今天凌晨,Nature正式发表了Dias团队的新论文。这篇论文在2022年8月投出,今年1月18日被Nature接收。

撤稿争议

不过,该研究团队的这项研究可能会面受到严格审查,因为此前Ranga Dias团队在去年10月登上的Nature封面的“首个室温超导体”论文,被Nature强制撤稿。

原因是Nature认为Dias他们的数据处理方式有问题。并且其实验结果也一直未能被成功复现。

在2020年的时候,Dias就宣布一种由氢-硫-碳三种元素组成的新材料可以实现室温超导(15℃,267GPa)。

尽管压力条件相较此次给出的结果,距离实际应用更远,但作为“首个室温超导成果”,这项研究在当时同样轰动了学界,还登上了Nature封面。

然而,就在这篇论文发表后的两年间,围绕这项研究,可谓争议不断。其他实验室反复尝试,都未能复现结果。

Dias后来称,其在实验过程不小心打碎了金刚石,后面也没再重复实验。不过,近500GPa的高压技术,国际上仍有几个研究组是可以做到的,Dias他们却没有重复出来金属氢的实验结果。

更令人难以置信的是,这篇论文的关键证据之一,即金刚石对顶砧里的金属氢照片,是用 iPhone 摄像头拍的,显得极其不专业。后来被反复追问下,Dias承认 “金属氢” 的实验成功率并不高,可能也就那么一两次获得了“有效”的实验数据。科学家们有理由怀疑,最终得到的 “金属反射” 信号可能来自高压腔体内的金属垫片,而不是金属氢本身,后来作者也发文更正了光电导的数据。因此,金属氢是否真的能实现室温超导,成为一个未解谜团。

最终,2022年9月26日,在所有论文作者都不同意撤稿的情况下,Nature撤掉了这篇论文。

Nature认为在一些关键的数据处理步骤中,这篇论文使用了一种非标准化的、用户自定义的程序。具体而言,这个程序指的是论文中用来处理原始数据、以生成磁化率图的背景减法(用于处理嘈杂背景信号的方法),处理后的数据减法并没有在论文中解释,因此数据有效性也受到质疑,其认为这会削弱外界对磁化率数据的信心。

如今,Dias带着新的/另外三元氢化物镥-氮-氢(N-Lu-H)卷土重来(之前是氢-硫-碳)。在 1GPa 不那么极端的高压力下,实现了更高的超导转变温度约21摄氏度——压强更低了,超导临界转变温度(Tc)更高了。

参考来源:

https://www.nature.com/articles/s41586-023-05742-0

Is this the superconductor of scientists’ dreams? A new claim faces scrutiny

https://www.science.org/content/article/something-seriously-wrong-room-temperature-superconductivity-study-retracted

https://www.nature.com/articles/s41586-020-2801-z

https://www.science.org/content/article/breakthrough-or-bust-claim-room-temperature-superconductivity-draws-fire

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