更新时间：2023-08-25 19:55作者：小留
在人们的日常生活中，经常可以看到高压线塔。由于导线中的自由电子与振动的金属离子碰撞产生强大的阻力，工程师们不得不选择更粗的导线和超高压来传输电力，以避免焦耳定律带来的电损耗。有资料显示，如果采用1000千伏超高压输电，电能损耗仅为500千伏的25%。1911年，荷兰物理学家海克·卡末林·昂内斯发现，当温度下降到4.2K时，金属汞会突然进入电阻几乎为零的状态，他把这种新状态称为超导。
（来源：Pixabay）(来源:Pixabay)
超导技术的到来，可以给工程应用带来很多机会，让人们摆脱很多因为电阻的存在而导致的瓶颈，比如超导导线的发现，超导磁悬浮技术，超导超级对撞机，超导薄膜技术。即使是最近火热的可控核聚变装置，也会因为超导技术带来重大突破。但目前要想在大部分应用场景下实现超导环境，温度还是要保持很低，大概零下130度左右。
室温超导是指材料在室温和相对较低的压力下就能表现出超导性，这将大大降低超导材料对低温环境的限制。2019年，美国阿贡国家实验室科学家Maddury Somayazulu的研究团队表示，他们通过LaH10实现了190万个大气压和零下13摄氏度的超导特性温度新纪录。
2020年，罗切斯特大学的Ranga Dias继续在更高的温度下追求超导性。他们用一种含碳的硫化氢材料将其放入金刚石尖端微腔中，通过激光照射发生反应。随着设定实验温度的不断降低，晶体开始表现出超导性。随后，通过增加实验压力，发现样品的超导转变温度越来越高，最终在15摄氏度左右，267GPa下可以实现超导现象。本次实验达到的温度首次达到室温标准。最后相关论文以“石炭纪硫液压中的室温超导”为题发表在当年的《自然》杂志上。
然而，这篇论文的发表引起了全世界许多科学家的广泛讨论。实验物理学家认为数据过于“完美”，超导性质的跃迁非常“陡峭”。一些理论物理学家认为实验结果与理论相悖，并采取了自己的方法对论文提出质疑。
最著名的声音之一是来自加州大学圣地亚哥分校的理论物理学家Jorge Hirsch。赫希在发表这篇论文后向迪亚兹索要原始实验数据来证明，但遭到拒绝。随后，Hirsch从室温超导研究的其他作者那里获得数据，发现第一作者2009年发表在《物理评论快报》上的一篇论文被拒绝，原因是磁化率的测量方法不准确。Hirsch表示，Diaz论文中使用的超导材料磁化率测量方法与PRL撤稿的方法非常相似。
来自瑞士日内瓦大学的Dirk van der Marel在2022年9月写道，通过对Diaz团队提供的原始数据的分析，认为数据中存在明显的人为痕迹，因为论文中提到的背景信号可能是人为增加的非随机噪声，这是超导信号处理的重要基础。
此外，许多科学家也表示，他们无法按照论文的方法重现实验。最终，《自然》杂志在2022年9月撤回了这篇论文，主要原因是编辑认为作者在数据处理方面的违法行为降低了论文的可信度。
然而，迪亚兹团队并没有放弃对室温超导的研究。在2023年3月的美国物理学会会议上，宣布他们的团队使用由氢、氮和镥制成的新材料，在1GPa的压力和21摄氏度的室温下观察它们的超导特性。这一成果不仅超过了之前的15摄氏度，还将实验的压力条件降低到原来的200%。相关论文再次发表在《自然》杂志上，题目是掺氮水合镥中近环境超导性的证据。
这是继2022年撤稿后，迪亚兹团队的研究再次激起全球物理学家的研究热情。
两个月后，南京大学文教授团队借鉴迪亚兹在论文中提供的材料制备方法，通过X射线衍射和拉曼光谱，发现结构与迪亚兹的材料一致。通过实验证明了镥氢氮材料在6.3GPa压强和零下263摄氏度的条件下不存在超导性，从而了迪亚兹的研究。相关论文于2023年5月11日在线发表在《自然》杂志上，题目是《Luh2 Xny不存在近环境超导》。
原本大家都认为迪亚兹的研究可能会再次出现“乌龙”事件，但2023年6月9日，再次迎来了反转。来自芝加哥伊利诺伊大学的美国国家科学院院士拉塞尔·汉姆利(Russell Hemley)在arXiv中写道，他的团队利用迪亚兹提供的原始样本，重现了室温超导实验。认为其他研究者无法完成超导实验的原因是样品制备方法的不同，因为这种新材料的制备不仅取决于材料结构，还取决于化学计量比和N-H 空位置的顺序。
对于这次反转事件的发生，网上也有很多不同的声音。有人认为这个实验只展示了材料的超导电阻测试数据，而没有提供基于磁化率数据的迈斯纳效应显示，而磁化率数据是证明超导性的关键数据指标之一。南京大学文教授也在第一时间公开采访中对海姆利院士的结果表示了质疑，包括实验结果中电阻突变、实验中测试电极使用不规范、没有对反磁效应进行测试等。
据了解，迪亚兹2006年获得科伦坡大学学士学位，2013年获得华盛顿州立大学博士学位。他现在是美国罗切斯特大学的助理教授。目前，他已加入团队成员，获得2000万美元天使轮融资，创办了Unearthly Materials公司，致力于常温常压下超导材料的商业化生产。
目前科学界还在争论迪亚兹的两大突破。通过梳理事件的来龙去脉，我们发现以下争议点:
1.迪亚兹团队提出的镥-氢-氮材料制备方法不祥；
2.镥-氢-氮材料的实验重复性未知；
3.实验中材料反磁效应的测试结果不明确；
4.论文中的样品制备方法或测试环境是否存在隐瞒；
5.迪亚兹团队并不信服怀疑论者的解释。
在未来，迪亚兹团队和怀疑论者将继续讨论和解释这些观点，可能会有更多的“反转”和“再反转”，但无论如何，人们对室温超导的实现充满期待，希望这一技术瓶颈能在几轮辩论中被突破。
参考资料:
1 . https://www . nature . com/articles/s 41586-020-2801-z
2 . https://www . nature . com/articles/s 41586-023-05742-0
3 . https://www . nature . com/articles/s 41586-023-06162-w
4 . https://arxiv . org/ABS/2306.06301
5 . https://www . hajim . rochester . edu/me/people/教职工/dias-ranga/index.html
6 . https://arxiv . org/ABS/2201.07686
7 . https://journals . APS . org/PRL/abstract/10.1103/physrevlett . 102.197002
以上就是关于华盛顿州立大学博士的全部内容，内容来源网络，仅供参考