央廣網北京3月23日消息 據中央廣播電視總台中國之聲《新聞超鏈接》報道，美國羅切斯特大學團隊的室溫超導研究最近大火。他們(men) 宣稱自己研發的一種鑥氮氫材料在近1萬(wan) 個(ge) 大氣壓（1GPa）下實現了室溫超導。這遠低於(yu) 目前室溫超導體(ti) 通常所需要的數百萬(wan) 個(ge) 大氣壓。不過，該研究成果發表之後，有業(ye) 內(nei) 專(zhuan) 家表示謹慎樂(le) 觀或者質疑。

　　3月15日，南京大學超導物理和材料研究中心主任聞海虎團隊在預印本網站arXiv提交了一篇包括9名作者、長達16頁的研究論文，否定了相關(guan) 的研究結論，這距離室溫超導的研究發布隻有8天。

　　這項證偽(wei) 實驗是如何完成的？羅切斯特大學團隊的室溫超導研究有可能在哪個(ge) 環節出了問題？室溫超導為(wei) 何這麽(me) 難實現？

　　失之毫厘，一定差之千裏？

　　南京大學超導物理和材料研究中心主任聞海虎介紹道，他的團隊利用鑥金屬和含氮、氫元素的氣體(ti) 進行燒結，在高溫高壓環境下成功合成複現出具有同樣結構的鑥氮氫材料。

　　電阻和磁化是判斷超導性質最為(wei) 重要的兩(liang) 個(ge) 參考指標。成功合成鑥氮氫材料之後，聞海虎團隊進一步測量該材料的電阻和磁化特性，結果發現該材料在所聲稱的低壓下並不具備零電阻和完全抗磁性這兩(liang) 個(ge) 超導特性，由此完成對美國羅切斯特大學團隊研究的證偽(wei) 。

　　是否因為(wei) 材料上存在差別，超導現象才無法複現？聞海虎對此解釋道，團隊利用X光對材料進行衍射，通過X光衍射譜發現該材料與(yu) 美國羅切斯特大學團隊所用材料結構幾乎一致。

　　聞海虎補充，複刻材料與(yu) Dias團隊的樣品可能會(hui) 存在某些細小的差別，具體(ti) 體(ti) 現在氮元素的含量與(yu) 分布上。但複刻材料與(yu) 樣品在結構上幾乎一致，就意味著同類結構的化合物很難在相同的溫度和壓力條件下出現超導現象。聞海虎還指出，團隊在加壓和不加壓情況下都進行了試驗，結果表明該材料並不具備超導性質。

　　溫度太高，室溫超導中的電子對易被“拆散”

　　關(guan) 於(yu) 室溫超導現象成功證偽(wei) ，聞海虎表示，Dias團隊的研究方案存在一些可疑點，其中關(guan) 鍵的一點在於(yu) 製備樣品的反應溫度過低。在常溫條件下，金屬鑥難以與(yu) 氮元素、氫元素發生化學反應。除此之外，Dias團隊的數據分析也存在漏洞，最終導致了超導的“假象”。

　　為(wei) 什麽(me) 室溫超導複現如此困難，以至於(yu) 假象頻出？實際上，實現超導首先需要材料內(nei) 部的電子兩(liang) 兩(liang) 配對，以此形成相位相同或步調一致的狀態。但如果材料溫度過高，已經配對的電子便容易被拆散，恢複獨立運動。“這就意味著室溫超導必須保證材料內(nei) 部電子在高溫狀態下仍舊能夠穩定配對。”

　　聞海虎認為(wei) ，根據目前超導領域的研究發現，許多富含氫元素的材料在高壓狀態下具備高溫超導性質。這是因為(wei) ，氫原子在材料內(nei) 部形成結構時容易產(chan) 生高頻振動，而這恰好能夠幫助電子實現配對。所以在高壓狀態下，氫原子這一特質有助於(yu) 材料產(chan) 生超導現象，這同時也是攻克室溫常壓超導難題的重要方向。

　　前景廣闊，超導有望上太空

　　從(cong) 發現超導現象到今天，超導技術已經廣泛應用於(yu) 電力、通信、醫療等領域。如果室溫超導這一難題被攻克，將會(hui) 顯著提升微波通信的性能，進而優(you) 化移動通信、國防通訊等微波通信領域。除此之外，室溫超導技術還能夠推動超導磁懸浮列車的研發以及解決(jue) 大容量電子芯片線路過熱等技術難題。

　　盡管目前實現大規模高溫超導應用仍舊十分困難，但如果將超導技術的應用場景放到太空，就可以在一定程度上避免溫度給超導技術應用帶來的限製，未來或許可以依托航天技術，在太空環境下利用某些高溫超導材料完成科研試驗和微波通信技術等應用活動。

　　監製：郭靜

　　記者：鶴佳

　　編輯：潘雨薇 彭毓姬