技术:要颠覆整个物理界？印度科学家发布室温超导重磅成果

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资料来源: deeptech深度技术

最近，印度科学界处于非常时期:如果新论文通过nature的审查，印度将迎来继拉曼效应之后世界重磅科学的贡献。

7月23日，论文预本网站arxiv出现了一篇名为“室温和常压下存在超导体的证据”的论文，作者是印度科学院固体物理和结构化学系的anshu pandey教授和博士课程dev kumar。 他们在论文中主张，在室温和常压下，由金和银构成的纳米复合材料表现出超导的特征。

室温超导是学术界研究的热门话题，这种奇怪的性质在科幻和现实之间多次摇摆不定，无法期待，许多物理学家一生都在寻找室温超导的答案。 在过去的几十年里发表了关于“室温超导”的论文，每次都引起了学术界的很多议论。 最后，人们经常讨论落下的灰尘，大家挥动翅膀回来了。

论文发表后，印度集体状态行业的理论物理大牛们掩饰不住兴奋。 毕竟，这可能会给印度带来另一个诺贝尔物理学奖。 获奖的印度人是著名的物理学家钱德拉·塞卡拉曼，因著名的拉曼效应而成为1930年诺贝尔物理学奖获得者。

理论物理学家vijay b。 shenoy在一次报告会上说，为这个实验背书。 “这是超导，如果实验是真实的，这个魔法材料背后的原理一定会成为新的超导理论。 ”。

另一位印度超导研究权威t.v.ramakrishnan对媒体说:“我认为这个实验是真实的。 很明显，电阻和磁化率的数据满足了超导的要求，它们之间也很吻合。 关于其背后的原理，当然很重要，但也可以以后探索。 “至今仍在讨论超导原理”shenoy也补充说，“集合型行业的大部分重要理论都比实验结果慢”。

但是，鉴于这次研究的重要作用，文案曝光后也引起了学术界的热烈讨论，其中也有对室温超导的疑问。 一位实验物理学家认为这次研究不能成为发现室温超导的直接证据，只指出了一种可能性。

此外，麻省理工学院的学者表示，该文中两组相互独立的重要数据出现了完全相同的随机测量误差。 在这个科学界，连续两届六合彩似乎发出了完全相同的当选号码。

金银混合纳米粒子

让我们先从超导开始

但是，每种材料都有电阻。 金属的电阻小，是良导体。 这是因为它成为了铜制电缆等传送电流的设备。 但是，高压电缆仍然有严重的热损失，只要是用超导体制作的电缆就能完美地应对这个问题。

超导体顾名思义是电阻为零的超导体。 超导状态的材料不仅电阻迅速下降到零，而且有完全的反磁性，即感应线不能通过超导体的现象。 超导体排斥所有的外部磁场(磁场不大时)，使内部磁场为零。 把磁铁放在超导体上就会浮起，在外力的作用下不受阻力地移动。 这种现象也被称为迈斯纳效应，对理想的超导体来说，体积磁化率―测量物体被磁化的程度―1。

作为理想，2，2，2，2，2，2。

随着越来越多越来越越多越来越多越来越多越来越多越来越少了。越来越多越来越少了。 到目前为止，已经是。已经是。已经是低温了。低温低温低温低温低温低温低温冷冻低温低温低温低温低温低温低温低温低温低温低温低温低温低温低温低温低温低温低温低温低温低温低温低温低温低温低温低温低温低温低温低温低温低温低温低温低温低温低温低温低温低温低温低温低温低温低温低温低温低温低温低温低温低温低温低温低温低温低温低温低温低温低温低温低温低温低温低温低温低温低温低温低温低温低温低温低温低温低温低温低温低温低温低温低温低温低温低温低温低温低温低温低温低温低温低温低温低温低温低温低温低温低温低温低温低温低温低温低温低温低温低温低温低温低温低温低温低温低温低温低温低温低温低温低温低温低温低温低温低温低温低温低温低温低温低温低温低温低温

哈

只是这个简单，把直径1的银埋入金网格，调制直径1~2的粒子。 很引人注目的东西。

稻子这意味着每单位长度的电阻小于0.1纳米欧姆，比普通金银的电阻低两位数。 pandey估计临界温度在236k(-37.15°c)附近。 临界温度随着外磁场的上升而下降，也符合超导体的特征。

关于反磁性，pandey测量了材料的体积磁化率随温度的变化。 发现在临界温度附近从零下降到了-0.06。 这个值离理想的超导体-1还不够，但研究者给出了一个理由，纯度不足。 等效地说材料的6%的区域是超导。

“这个实验既漂亮又有说服力”。 数学科学研究所的ganapathybaskaran教授说:“对粒状超导来说，10%的超导占有率已经不低了。”

物理“圣杯”的争论:夸张？

但是，一直以来，都是“苦涩”，“苦涩”，“苦涩”，“苦涩”，“痛苦”，“痛苦”，“痛苦”，“痛苦”，“痛苦”

虽然匆匆忙忙但是但是但是但是但是但是但是但是但是但是但是但是……但是…………………………………………………………………………………………………………………………………。

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还没到“““““““”“““““化学·化学·化学·化学·化学·化学”””的，更知道这个”的方法，所以论文的作者也没有提供有用的细节。 ”。 桃子

但是比起什么都没有，比起什么都没有，1磁化率的数据也需要更准确。 ”。

他还指出实验中重要的数据即场冷却数据不足。 这个数据是实验者打开测量磁场后冷却样品时得到的。 该数据有助于计算正确的超导区域占有率，并与磁化率交叉验证。

另外，也有对研究中的数据提出疑问的声音。 8月10日，麻省理工学院brian skinner博士的复印件对数据提出了疑问。 这个复印件提交到了arxiv预印本网站。

brian skinner指出，研究中两组的数据非常奇怪，下图是两组数据的放大图。 该图描绘了样品磁化率对温度的一些变化函数，是该超导研究的重要数据。 可知图中的蓝色部分和绿色部分的数据构成是完全相同的形状，位置向下移动。

brian skinner博士对此表示:“数据出现的特点在我的认识中是史无前例的，不是可以解释清楚的理论。”

现在，这篇论文从标题来看注定不是普通的论文，但大部分月后，学术圈出现了完全不同的两种声音。 这又是“狼要来了”的表演，还是里面有别的隐情？

路很长，但那修远

其实，第一次发现超导现象是一个世纪前的事件。

就像许多科学现象被发现的过程一样，超导现象也是在技术改进和提高的过程中偶然发现的。 20世纪初，欧洲机械工业化已经迅速发展到相当高的水平。 当时世界上任何实验室都试图液化沸点低的氦气。 1911年，莱登大学的卡尔末林昂内斯( h.kamerlinghonnes )成功地将氦气液化到4.2k(-269°c )，便于研究极低温下的物质性质，这时偶然发现了水银的超导现象 这个发现为他赢得了两年后的诺贝尔物理学奖，科学家探索超导体的热潮也打开了。

直到20世纪80年代，超导的研究集中在单元素金属和多元合金。 这些金属或金属合金的超导体被称为普通超导体，包括水银、铝、铅、铌锡、铌钛、铌锗合金等其他金属合金。 这些临界温度tc (即从导体变为超导体的温度)在20k以下，该温度与液态氢的沸点大致相同。

那时超导转变温度过低，需要昂贵的液氦设备，科学家正在寻找提高超导临界温度的方法。 只是历史的迅速发展总是一样的，在一件象征性的事情发生之前，人类的想象力总是受到限制，金属类的超导似乎不能满足人们对高温超导的期待。

这个象征性的事情发生在1986年。

ibm苏黎世研究所德国科学家伯诺兹( j.georg bednorz )和穆勒( karl a.muller )的科学家长期以来，钡镧铜氧化物( balacuo或lbco )在33k以下表现出超导的特征

现在来看，这个临界温度虽然不比其金属前辈高多少，但在那个年代已经是比较高的温度了，突破了液态氢的沸点，从此可以用更便宜方便的液氮降低温度。 这两位科学家第二年获得了诺贝尔物理学奖。 这是少数诺奖被赋予了新的发现，表明了这次高温超导的重要性。

这是伟大的发现，开启了高温超导体的井喷时代。 在随后的10年间，新的铜氧化物在高温下表现出超导特性，临界温度从最初的33k上升到了98k (ybacuo )。 1993年，水银钡钙铜氧系统( hgbacacuo )的临界温度达到最高的138k (常压)，高压下( 30万气压)有时达到164k。 迄今为止最高的记录是年的203k，观察到该记录保持者不是铜氧系，而是高压下的锍化氢系。

203k(-70°c )比南极的温度稍低，但大大激发了人们的想象。 南极已经到了。 赤道还远吗？ 在这些高温超导中能找到室温超导的蛛丝马迹吗？

超导在本质上是量子现象1957年，bardeen、copper、schrieffer提出了有名的bcs理论，很好地说明了这一现象。 晶体的晶格振动多以声子的形式出现，电子和声子的相互作用可以制造“粘合剂”，吸引了本来互相排斥的电子，占2成2，这些对的电子被称为库珀对( cooper )。 当材料的温度下降到临界温度以下时，所有的电子库珀对都处于有序的相干基态，像液体一样共同穿过导体，不再与晶格之间散射。 从宏观上看，电子在导体中无障碍地传输。 临界温度的存在是因为高温下的晶格振动破坏了库珀对。 三人凭借这个理论获得了1972年的诺贝尔物理学奖。

美国科学家麦克米兰根据bcs理论计算，认为超导临界温度超过39k(-234℃)的可能性很低，39k这个温度也被称为“麦克米兰极限”。 这个极限温度曾经被主流学界所接受。

回到这次的研究，这项研究并没有在物理学家之间掀起轩然大波，也没有引起人们在博客和社区的兴趣，物理学家们一定很清楚室温超导的量及其装载意义。

如果室温超导真的成为可能的话，很多科幻作品中的构想就会成为现实。 面对这么大可能性的发现，每个人都屏住呼吸，静静地等待着自然杂志的最终判决。 确实，如果“nature”发表这个发现，世界将骚动，超导理论的迅速发展也将翻开新的篇章。