美国“室温超导”研究被中国团队推翻？南京大学闻海虎提交重磅论文
每经编辑：毕陆名
据中国科学报3月20日报道，3月15日，闻海虎团队在预印本网站arXiv提交了一篇包括9名作者、长达16页的研究论文，直截了当否定了Dias的研究结论。论文结论称：“我们的实验清楚地表明，从环境压力到6.3GPa，温度低至10K（约-263摄氏度），镥氮氢素材LuH2±xNy中不存在超导性。”
“这个结论肯定是推翻了，毋庸置疑的。”南京大学超导物理和素材研究中心主任闻海虎对记者说出这句话的时候，语气足够果敢。“这个结论”，指的就是当下大火的美国罗切斯特大学Ranga Dias团队的室温超导研究。这距离Dias的研究发布只有8天，假如实锤，Dias将会再次被打脸。
图片来源：中国科学报截图
不久前，轰动全球物理界的“爆炸性”新闻在拉斯维加斯的美国物理学会（以下简称APS）上诞生——罗切斯特大学的物理学家兰加·迪亚斯（Ranga Dias）及其团队在上述会议上公布，他们已经发明出一种可以在室温（room temperature）条件下实现超导的全新素材。消息发布后，在全球引起轩然大波的同时，也引来学界的诸多质疑。
据每日经济新闻3月9日报道，北京时间3月9日凌晨，该研究的主要作者及论文主讲人、罗彻斯特大学机械工程系和物理与天文系助理教授兰加·迪亚斯通过邮件接受了记者的独家专访。在专访中，迪亚斯博士对其团队此次的全新发现布满信心，他认为这将是一项重塑21世纪的革命性技术。不过他同时还指出，“要将我们对室温超导新素材的发现使用到任何规模的现实世界中，还需要几年的艰苦工作。”
南大闻海虎团队复刻Dias实验
据中国科学报3月20日报道，3月7日，看见Dias在美国物理学会会议上的报告结果后，闻海虎火速安顿重复实验，“我们的初步样品很快出来了，后来又作了一些调整”。
实验并非完全复刻。闻海虎发现，Dias给的制备样品方案几乎不可行，于是他们结合自己的条件，完全以新的方式进行合成并得到了镥氮氢素材。X射线衍射仪技术检查展示，该素材结构与Dias的样品几乎一致，且能量色散X射线光谱仪分析也发现了氮元素。
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图片来源：视觉中国
闻海虎团队随即在6万个大气压以下的不同压力中，对该素材电阻进行了测量，发现低至10K都没有超导发生。同时，他们也进行了仔细的磁化测量，发现没有超导所需的抗磁信号。闻海虎说，这些发现足以否定Dias的常温低压下的超导结论。
因为Dias没有阐明其研究素材中的氮含量，目前只能以素材结构来讨论。闻海虎说，尽管样品中氮含量或许有所不同，但是素材结构一样、3种元素兼具，这个情状下要有超导就应该产生了，“不能说那一点成分的改变会决定超导或不超导”。
为什么Dias的制备样品方案不可行呢？Dias的方案是，用两个小金刚石对微腔中的镥、氮气和氢气在65摄氏度下加压到1万个大气压。闻海虎分析说，Dias的素材制备方法存在明显的不合理性，65摄氏度太低，这个温度下能产生金属和氮气、氢气的反应是不可思议的。
闻海虎说，Dias可能给了一个错误的条件，或许是温度少了一个“0”，“除非用激光加热，否则很难做出来”，然而Dias并没有提到激光。闻海虎团队摘用了高温高压炉来烧，很快就得到了镥氮氢素材。
闻海虎考虑得更严谨。他说，这个素材在几十万个大气压下是否会出现高温超导还不能下结论，“我们也正在做”。
学者称：迪亚斯未对团队研究进行复现
据每日经济新闻3月10日报道，当地时间3月7日，轰动全球物理界的“爆炸性”新闻在拉斯维加斯的美国物理学会（以下简称APS）上诞生——罗切斯特大学的物理学家兰加·迪亚斯（Ranga Dias）及其团队在上述会议上公布，他们已经发明出一种可以在室温（room temperature）条件下实现超导的全新素材。
在近15分钟演讲中，迪亚斯反复对室温超导进行详尽讲述。不过，3月9日《自然》杂志刊登的论文中也坦言，尽管这一研究结果超乎想象，但还需要进一步的实验和模拟来了解素材的超导状态。
兰加·迪亚斯教授（图片来源：罗彻斯特大学官网）
范德马雷尔教授是对迪亚斯团队2020年论文数据提出质疑的主要专家之一。尽管这一次范德马雷尔博士认为这项新研究似乎妥当地证实了新素材的影响，但他说他“对整件事感到非常不舒适（uncomfortable）”。范德马雷尔教授认为，迪亚斯团队的新论文中可能隐躲着与往年被撤稿的论文类似的问题。
范德马雷尔教授提到，鉴于迪亚斯团队有被《自然》撤稿的情状，由一个独立的小组对LuH2（氢化镥）的新发现进行复现将比以往任何时候都更为重要。“迪亚斯团队新论文中的协议（protocol）与之前被撤稿论文的协议不同——新协议不再答应评审专家引用导致撤回他们之前论文的理由。换句话说，评审专家将无法看出迪亚斯团队的新论文是否有什么‘严重错误’，至少与往年被撤稿的论文相同的方面不可能。即使可能，这样的分析也需要很多时间，并且现在做出这样的评估（假如有可能的话）还为时过早。”
在接受记者摘访时，范德马雷尔教授表达，在学术报告的现场，迪亚斯博士及其协作者回答了一些在场人士的问题，大部分答案都是令人称心的。“不过，我提出的一个问题没有被他的协作者很好地理解，我并未得到有用的答案。”
迪亚斯博士北京时间3月9日在接受记者摘访时指出，“这种新的室温超导素材将改变整个超导行业，这将使得一系列技术成为可能，这些技术将改变我们使用、存储和传输能源的方式，更不用说在计算、交通和医疗设备中的更多种使用了。我们认为这将是一项重塑21世纪的革命性技术。”
不过，另外一位主要质疑者、加州大学圣地亚哥分校理论物理学家乔治·赫希（Jorge E.Hirsch）教授向每经记者指出，假如迪亚斯博士团队此次提出的这种由氢、氮和镥组成的素材在其所述的温度和压强下真的是一种超导体，那么肯定是一个重大的科学突破了。“但考虑到我此前对这些作者的体会以及我对超导概念本身的理解，我不认为他们此次提出的看点是可信的，我也不认为他们的论文会通过学术审查。”
赫希教授向记者指出，迪亚斯博士本人并没有在拉斯维加斯的APS会议上对他们团队的研究进行复现。赫希教授表达，“迪亚斯团队的主张需要独立地进行复现才能得到验证”，但他坦言不信赖这会实现。
“最近刊登在《自然》杂志上的论文中展示了一些室温超导的数据，但这篇论文大约一年前就提交给了《自然》，只不过《自然》是在3月8日才将这篇论文公开。我认为迪亚斯博士如今应该有关于他们研究的更多数据，不过他并没有向公众展示。”赫希教授在发给记者的邮件回复中写道。
每日经济新闻综合每经网（记者：蔡鼎）、中国科学报
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