【球盟会】室温超导真来了吗？“土法炼丹”论文复现详解

摘要

7月25日，韩国学者公开了两篇论文，声称发现常压室温超导体，在论文中详细介绍了合成改性铅磷灰石晶体结构（LK-99）的方法，并且放出了疑似验证迈斯纳效应的悬浮视频，根据目前消息以及业界人士分析，可信度比上次美国迪亚斯的常温超导要高得多，复现起来也相对更容易。

球盟会官网报道

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7月25日，韩国学者公开了两篇论文，声称发现常压室温超导体，在论文中详细介绍了合成改性铅磷灰石晶体结构（LK-99）的方法，并且放出了疑似验证迈斯纳效应的悬浮视频，根据目前消息以及业界人士分析，可信度比上次美国迪亚斯的常温超导要高得多，复现起来也相对更容易。

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室温超导

两篇论文最早提交于上周六7月22日，因为周末休息，三天后才在arXiv上公开预印本，韩国科学家在全世界首次用化学方法合成了室温常压超导体——LK99（改性铅-磷灰石晶体结构）。

在网络上，LK-99材料磁性测试最早可以追溯到今年的1月26日，团队大概率是半年前就已经有了大致的实验方向，提前放出来占坑，不过当时并没有引起太多的注意。

在7月25日公开的第二篇论文中，详细介绍了LK99的合成步骤，该方法相当简单，许多普通实验室都有能力制作LK99，这也被戏称为是炼丹术士的“土法炼丹”，AI届调参炼丹造大模型，材料届土法炼丹造室温超导。

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合成方法

第一步需要合成黄铅矿Pb2(SO4)O，为含铅的硫化物，将氧化铅PbO和硫酸铅Pb(SO4)的粉末，以1：1的比例在玛瑙研钵中均匀混合，然后将样品转移到氧化铝坩埚中，在 725 °C 的炉温下反应24小时。24小时反应完成后，得到白色样品，用研钵粉碎。

Pb2(SO4)O = PbO + Pb(SO4)

第二步需要合成磷化亚铜晶体Cu3P，将铜粉和磷粉按各成分比例混合，然后将样品转移到试管中，并将试管密封在10的-5次方托真空下，在 550 °C 的炉中反应 48 小时。48小时后，从试管中取出，得到深灰色的铸块，并将其研磨成粉末。

第三步也是最关键的一步，将黄铅矿和磷化亚铜粉末在坩埚中混合，。然后，将混合粉末密封在真空度为真空度为10的-3次方托的试管中，放置于 925°C 的炉中加热5-20小时，在此过程中，混合粉末发生反应，并变成最终的 Pb(10-x)Cux(PO4)6O 材料，硫酸铅PbSO4中的硫元素在反应过程中蒸发掉了。

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迈斯纳效应

7月26日凌晨3点，一则该超导材料样品，在室温大气压条件下的悬浮视频也公开，可以看到多个角度实现悬停，疑似为超导体迈斯纳效应的悬浮现象。

1933年，瓦尔特·迈斯纳发现，在有磁场的情况下，样品被冷却到超导转变温度以下时，超导体会出现对磁场的排斥现象，超导即零电阻，目前迈斯纳效应和零电阻现象也是判定材料是否为超导体的两大要素。

论文团队认为，这种材料具备室温超导性，主要有两个因素，首先他们对超导样品进行x射线衍射测量，并进行数据拟合，合成晶体具备六方结构，在铜替代铅后，实现了绝缘体-金属转变，体积收缩了0.48％。

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复现

其次，可以明确看到沿着C轴方向，形成了一维链（Pb2-O1/2-Pb2），这条链即为超导链。这证明超导性是材料本身固有的性质，而非依赖于温度和压力等外部因素。

当样品在上述超导转变临界温度时，材料结构变形超导链。测试中，在30mA电流下用四探针法测量的电阻率，可以明显看到在104.8℃（377.95K）附近出现超导转变，在Tc以上时则显示出金属线性特征，低于Tc时则表现出三种不同的行为。

论文团队认为，通过观察悬浮现象和零电阻率分析，他们已经证实了超导的存在，体积收缩超导链结构变形，从而增加的现场排斥库仑相互作用，可能会导致超导现象。

从25日公开论文到现在才刚过去一天多，按照整个制作流程大致需要近4天时间，而且实验流程和环境并不算复杂，很多实验室都能制作，也就是说这个周末很多实验室就能复现出来，作为吃瓜观众可以密切关注国内外各大实验室的进度！

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