颠覆性成果？美国物理学家发现“室温超导”，温度达21℃！别急，还有黑历史！

在正在举行的2023年美国物理学会年会上，美国罗彻斯特大学的物理学家Ranga Dias公布了一项极为重磅的研究成果，他们的研究团队发现了一种“室温超导”，其超导临界温度高达21℃，而且还是在接近环境压力的情状下。

在日常生活中，我们所使用的各种素材都是有电阻的。电阻较小的铜、铝能被用于传输电能，虽然现有的特高压输电技术能有效降低输电损耗，但假如能用电阻为零的超导素材，则会大幅减少发电量需求，彻底改变我们的生活。

相比之下，超导体非常特殊，它们是从导体转变而来的，并且没有电阻。但在常温常压下，导体并不具备超导性能。只有极低温度的情状下，导体才会突然失往电阻，成为超导体。

依据物理学，温度理论上最低只能低至零下273.15℃，这被称为绝对零度。而导体通常需要在零下两百多度的超低温环境中，才会变成超导体，突然失往电阻时的温度被称为超导临界温度（Tc）。

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最初，物理学家在汞即水银上发现了超导现象，当温度降至零下269度，水银的电阻变为零。但由于温度远低于室温，很难得到实际使用。物理学家不断研制新素材，一次又一次提精湛导转变温度。

毫无疑问，最让物理学家梦寐以求的是，找到在室温下也具有超导性能的素材。而这一次，Dias公布有了重大发现，其研究团队实现了室温超导，相关成果已经发表在顶级科学期刊《自然》（Nature）杂志上[1]。

依据这项研究，科学家通过氢、氮和稀土金属镥，制备得到氮掺杂氢化镥。结果展示，这种素材的超导转变温度高达21度，这意味着已经在接近室温下实现了超导性能。不过，该素材要想实现超导还有另一个条件，那就是高压环境。

对于一个超导体，通过加压可以提高其超导转变温度，但通常需要极高的压力才有明显的提升。在这项新研究中，21度的超导转变温度是在1吉帕斯卡、即1000兆帕的条件下实现的。

这个压力看起来非常高，相当于马里亚纳海沟最深处压力的10倍，但这比之前用类似素材进行实验所需的压力小了100多倍。在超导研究领域，这个压力已经被视为接近环境压力。

布法罗大学的理论化学家Eva Zurek表达，在这种条件下实现超导的素材，将以我们无法想象的方式影响我们生活的方方面面。可以说，假如这项实验得到证实，无疑是一项诺贝尔奖级别的重磅成果，要载进科学史册。

但值得一提的是，Dias此前有过两次学术“黑历史”。

早在2017年，他还在哈佛大学做博士后时，声称利用金刚石对顶砧，对氢气施加了495吉帕斯卡的高压，第一次制得了固态金属氢，其超导转变温度理论上可达17℃。

但在不久后，装有金属氢的钻石容器不知为何破裂，金属氢就这样消失得无影无踪。后来，这项实验再也没有被重复出来过，金属氢再也没有被制出来过。

另一次是在2020年，Dias声称在267吉帕斯卡的压力下，发现碳-氢-硫化合物具有“室温超导”，温度可达15℃，该研究结果很快就发表在《自然》杂志上，并引起了浩大的轰动。

然而，其他物理学家看到这篇论文后，却产生了强烈怀疑，因为论文中的某些要害数据涉嫌严重伪造。由于该成果相当具有颠覆性，很多实验室都在争相重复这项研究，但没有一个获得成功。在展天盖地的强烈质疑中，这篇论文最终遭到《自然》杂志的撤稿。

由于有过这样的“黑历史”，对于此次Dias公布的“室温超导”需要保持谨慎的态度。尽管这项新研究做了更为详尽的实验，给出了诸如零电阻、迈斯纳效应等确切证据，但仍需进一步的研究进行证实。

参考文献

[1] Nathan Dasenbrock-Gammon, Ashkan Salamat, Ranga P. Dias, et al. Evidence of near-ambient superconductivity in a N-doped lutetium hydride, Nature, 615, 244-250.